[其他]太陽能搪瓷釉

無效

• 申請號: 86104870
• 申請日: 1986-07-30
• 公開（公告）號: CN86104870A
• 公開（公告）日: 1988-03-02
• 發明（設計）人: 杜克江
• 申請（專利權）人: 煙臺市搪瓷廠
• 主分類號: C03C8/02
• 分類號: C03C8/02
• 代理公司: 煙臺市專利事務所
• 代理人: 陳廷榮

本發明屬于搪瓷釉，是一種用于吸收太陽能的搪瓷釉。

目前，太陽能熱水器一般多采用不銹鋼、銅以及鋁等材質，其太陽能吸收層是在上述金屬的表面經化學處理或是涂上一層涂料來實現的。如日本公開特許昭57-204752、52-156434、57-90062、52-38652、57-203778以及美國專利4356815。這其中皆有如下一種或一種以上的不足之處：一是材質較昂貴，二是制造工藝較復雜，三是吸收層表面不能完全失光，影響對光的吸收，四是吸收層的耐候性較差。

搪瓷材料所采用的基板一般是廉價的，并且搪瓷材料所具有的耐腐蝕性日益被人們所認識，如其耐候性一般皆能達到幾十年無退化的要求。在太陽能的應用上，有人將搪瓷材料用于熱水器的水箱及水的循環系統，也有人將黑色搪瓷直接用于太陽能熱水器的接收系統。但這些做法所用的搪瓷釉，一般仍屬于普通搪瓷釉的范疇。如《太陽能學報》1980年第1期介紹的“搪瓷盒式太陽能集熱器”，其搪瓷釉組成是兼顧與金屬坯體的密著性而進行一次燒成的。因此其吸收層表面的光澤度在50度以上，在太陽能的吸收過程中，光損失較大。

本發明的目的在于利用搪瓷材料的上述優點，同時為增強太陽能吸收層的吸收性能。

達到本發明目的的方法是太陽能熱水器的材質和吸收層皆采用搪瓷材料，該搪瓷材料是先在金屬基板上涂燒普通搪瓷底釉，然后將本發明的太陽能搪瓷釉僅在其太陽能接收面噴涂并燒成，以形成太陽能吸收層。為增強該吸收層的吸收性能：一是選用石墨和碳化硅作太陽能搪瓷釉的失光劑，使吸收層表面失光，二是將多種選擇性吸收離子和化合物微粒如Co²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Cr₂O₃、CuO等，填加于太陽能搪瓷釉中，以使吸收層對入射光做多種選擇吸收，并在層內做多次反射和散射，而提高表面層的吸收率。三是引用了多種半導體材料如C_石墨、SiC、Fe₂O₃等，以進行半導體能級的運用，原理是光能E＝1.242/λ（ev），如果某一半導體材料的禁帶寬度Eg≤E，則其電子容易被激發，當產生非輻射的電子空穴的復合時，其能量便以熱的形式傳遞給晶格。

本太陽能搪瓷釉的網絡形成劑是SiO₂和B₂O₃，各選擇吸收離子和化合物微粒的引入是采用熔加和磨加相結合的方法，其特征在于太陽能搪瓷釉的釉漿除掉水份98%（重量比）以上的組成如下：

SiO₂21～35 SiC 1～5

MnO₂5～15 Fe₂O₃1～4

B₂O₃4～12 CaO 1～4

CoO????4～10????BaO????0.5～3

Na₂O 8～15 TiO₂0.5～2

FeO????5～12????NiO????0.5～4

C_石墨5～14 Cr₂O₃0.5～3

Al₂O₃2～7 CuO 1～3

引入本發明各元素的原料采用普通搪瓷原料，其混料和熔制工藝與生產普通搪瓷相同，唯其燒成溫度和燒成時間要求較嚴格。燒成溫度范圍在700～760℃，燒成時間在1分20秒～2分30秒。若燒成溫度過低或燒成時間過短，其吸收層與普通搪瓷底釉層的結合力變差，若燒成溫度過高或燒成時間過長，則其吸收層表面的光澤度將增加。另外失光劑石墨和碳化硅的含量，若其合量小于5%則達不到失光效果，若其合量大于15%，則使太陽能吸收釉層的強度變差。

在本發明中，其產品的制造是簡單的，并且由燒成條件和原料組成決定其釉中各成份皆處于穩定狀態和亞穩狀態，所以其產品的工作條件可適應各種環境，如氧化氣氛、潮濕、酸堿介質、高溫（700℃以上）等。因此，按本發明的方法制成的產品不僅適用于以水作吸熱介質的太陽能的利用，而且也適用于其它吸熱介質的光-熱轉換。同時本發明中的太陽能吸收層的光澤度皆在0.7度以下，其吸收性能優于目前用于吸收太陽能的涂料層（見附圖）。