[發明專利]一種高選擇性太陽能吸熱納米膜層的配方及該膜層的制備方法

無效

• 申請號: 201210499702.X
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN102964886A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王俊華;阮國成
• 申請（專利權）人: 安徽海太科新能源科技有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D5/32;C09D7/12;D04H3/033
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

技術領域

本發明涉及的是一種太陽能吸熱膜層，尤其涉及的是一種高選擇性太陽能吸熱納米膜層的配方及該膜層的制備方法。

背景技術

目前，太陽能平板集熱器越來越受到建筑一體化市場的青睞。吸熱膜層作為集熱器的核心部分，其性能直接影響到整個集熱器的最終使用效果，同時也決定平板集熱器的檔次和品質。而我國平板式集熱器吸熱膜層技術一直沒有得到有效的提高和優化，國內平板式太陽能集熱器所采用的涂層主要有涂料涂層、陽極氧化涂層、黑鉻涂層及磁控濺射涂層。目前，市場上的涂料涂層發射率較高，選擇性差，熱性能較差，使用壽命短；磁控濺射涂層制造設備昂貴，耐候性能不是很理想，即時間久了就會出現性能衰減甚至涂層脫落。黑鉻涂層制備工藝污染較大，不能滿足環境環保的需要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種高選擇性太陽能吸熱納米膜層的配方及該膜層的制備方法，采用納米材料和高壓強磁聚凝技術實現膜層的高選擇性。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明的納米膜層配方，按重量計，包括以下組分：

聚四氟乙烯納米粉，10～15份，粒徑小于或等于80nm，純度高于95%；

納米金屬鈦粉，12～18份，粒徑50～80nm，純度高于98%；

納米金屬鉻粉，3～8份，粒徑20～50nm，純度高于98%；

多壁碳納米管，1～3份，直徑小于或等于20nm，長度小于或等于300nm；

納米氧化鎂：納米氧化硅的重量比為35:65，8～12份，粒徑小于或等于30nm，純度高于98%；

納米金屬錳，3～8份，粒徑50～80nm，純度高于98%；

表面活性劑，1～3份；

納米材料分散劑，1～3份；

超純水，40～50份。

本發明的表面活性劑為陽離子型不飽和多元羧酸的聚氨基酰胺溶液Byk-130。

本發明的納米材料分散劑為TAZ-ND1。

一種高選擇性太陽能吸熱納米膜層的制備方法，包括以下步驟：

（1）組分分散

將各組分按比例稱取后進行分散；

（2）基材除油除污

將基材表面進行除油和除污，然后進行鉻化處理；

（3）膜層制備

使用超高速高壓強磁技術將膜層材料沉積到基材上，微射速度4000～6000m/s，強磁電壓大于9萬伏，流量50～100cc/S，氣壓大于6MPa；

（4）高溫燒結

對制備上膜層的基材進行高溫燒結除去超純水，燒結工藝設定為：200～280℃燒結5min，300～380℃燒結5min，400～450℃燒結5min。

所述步驟（1）包括以下步驟：

1）將聚四氟乙烯納米粉、超純水和表面活性劑放入球磨分散機中；

2）然后再將納米氧化鎂、納米氧化硅、納米材料分散劑放入球磨分散機進行分散2min；

3）依次加入其它納米材料在球磨分散機中預分散15min，然后在納米球磨分散研磨一體機中分散3～6h；

4）用高壓微射流分散機分散步驟3）得到的混合納米材料，至少循環分散四次，壓力為600～800MPa，出料口口徑為0.1mm，料溫低于22℃。

所述步驟（2）中，按體積比計，水：脫脂劑=1:20配置脫脂混合物，將基材進行浸泡清洗1分鐘，同時用毛刷進行刷洗表面，脫脂后進入第二個同比例脫脂混合物脫脂槽再清洗一分鐘，然后進入自來水清洗池浸洗1分鐘、最后進入純水清洗池浸洗1分鐘，完成對基材的除污除油清洗。

作為本發明的優選方式之一，所述基材為鋁卷或銅卷。

為了使金屬表面出現均勻的凹點，增加基材的比表面積，形成光學陷阱，增大其膜層的吸收率而進行鉻化處理，所述步驟（2）中，鉻化液和超純水的重量比為45:55，基材鉻化點30～35/c㎡，鉻化膜厚度小于或等于10nm，烘干溫度為25～50℃。