[發明專利]一種多尺度金屬陶瓷太陽能選擇性吸收涂層的制備方法

在審

• 申請號: 201810062106.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108559992A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 龐旭明;魏倩;錢麗佳;周劍秋
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種多尺度金屬陶瓷太陽能選擇性吸收涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）將所采用的基體材料經過表面均勻粗化處理；

2）造粉

所述造粉步驟采用噴霧干燥法制備復合粉末，原材料為微米級和納米級金屬粉末和TiC粉末的混合物，干燥塔內溫度要維持在280-300℃之間，造粉完成后復合粉末呈均勻實心球狀，納米金屬粒徑50-80nm，微米粉的粒徑平均大小在400目到600目之間；

3）噴涂

對基體材料進行噴涂，制得的涂層厚度控制在10-30μm范圍；

4）激光熔敷

當噴涂完成后，將涂層緩慢冷卻至室溫，進行激光表面處理步驟；選用波長在可見-近紅外波段的固體或半導體脈沖激光對涂層進行表面處理，激光功率為800-1300W，脈寬為2ms，掃描速度為4-5mm/s；

5）退火

在激光表面處理后進行600℃，200h的退火處理；

6）機械拋光

最后進行機械拋光，得到用于大氣環境下高溫太陽能選擇性吸收涂層。

2.根據權利要求1所述的一種多尺度金屬陶瓷太陽能選擇性吸收涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中基體材料選用精拋不銹鋼，利用壓力為0.3~0.4MPa的純凈壓縮空氣將120目的棕剛玉砂以70~80°攻角高速噴射到不銹鋼表面，使其表面均勻粗化。

3.根據權利要求1所述的一種多尺度金屬陶瓷太陽能選擇性吸收涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟2）中金屬粉末包括Ni粉和Mo粉，所述Ni粉、Mo粉和TiC粉的質量百分含量分別為30%，10%，60%。

4.根據權利要求1所述的一種多尺度金屬陶瓷太陽能選擇性吸收涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟4）中經噴涂制備的涂層，先進行表面清潔，去除殘粉，之后再進行激光表面處理；激光表面處理過程中將涂層置于純凈水中進行強制冷卻，純凈水水溫在10~30℃之間。

5.根據權利要求1所述的一種多尺度金屬陶瓷太陽能選擇性吸收涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟6）中機械拋光分為粗拋和精拋兩步；涂層在粗拋后表面粗糙度Ra≤2μm，精拋后表面粗糙度Ra≤0.6μm。

6.根據權利要求1所述的一種多尺度金屬陶瓷太陽能選擇性吸收涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟6）中還包括機械拋光后的清洗步驟；清洗時使用有機溶劑，在超聲清洗機中進行不短于20min的超聲清洗，清洗在結束機械拋光后1h內進行；所述有機溶劑為丙酮。