一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，先将硝酸镍水溶液和异丙醇铝水溶液混合并回流水解，陈化得到NiO‑Al2O3溶胶，再加入铝粉、锌粉、聚苯胺、无机磷酸盐和分散剂，将得到的镀膜悬浮液以浸渍提拉法镀膜在不锈钢基体表面制得吸收层，然后再用SiO2溶胶在其表面制备减反射层，即得。本发明专利技术所得复合涂层不仅具有优异的光学性能，还具有良好的热稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法
本专利技术属于太阳能吸收涂层
，具体涉及一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法。
技术介绍
地球上有限的矿物能源在不断的耗尽，而人类对能源的需求却不断增长，从而使人们很早就开始了对可以替代矿物能源的其他能源资源的寻找，促进了人类对太阳能、地热能、风能以及生物燃料等可再生能源技术的应用。太阳能资源作为地球上的最为丰厚的环境友好型可再生能源，被转换成各种形式的能量加以利用。其中，光热转换技术被广泛地应用于太阳能集热器上，太阳能吸收表面是集热器的关键组成部分。多数吸收表面是由导热性能好的金属基体和一层薄的吸收层组成，尽可能多的对太阳辐射进行吸收并将其保住而不散失对吸收层来说非常的重要，而选择性吸收层因为可以有高的太阳吸收和低的热辐射而满足要求。目前,制备太阳光谱选择性吸收涂层的各种方法在实际应用中都存在一定的局限性，因此寻求一种操作简便、设备要求低、成本低廉的容易实现工业化大批量生产的方法来制备光学性能较好的选择性吸收涂层成为目前太阳能产业最迫切的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，所得复合涂层不仅具有优异的光学性能，还具有良好的热稳定性。一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在搅拌条件下将硝酸镍水溶液加至异丙醇铝水溶液中，继续搅拌并密闭回流水解1h，升温至90℃使乙醇挥发，调节pH至3.0-4.0，回流陈化12-18h，得到NiO-Al2O3溶胶；步骤2，在搅拌条件下将铝粉和锌粉加至NiO-Al2O3溶胶中，搅拌均匀后，加入聚苯胺、无机磷酸盐、分散剂，搅拌均匀后，调节pH至4-6，超声，得到镀膜悬浮液；步骤3，将表面经过蚀刻预处理的不锈钢基体浸入镀膜悬浮液中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25-30℃干燥，再在120℃干燥，然后程序升温至400-450℃干燥，得到吸收层薄膜；步骤4，将正硅酸乙酯加至无水乙醇中，搅拌后加入蒸馏水，继续搅拌，滴加盐酸溶液，搅拌反应，经陈化后制成SiO2溶胶；步骤5，将步骤3制得的覆有Ni-NiO-Al2O3薄膜的基体浸入SiO2溶胶中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25-30℃干燥，再在120℃干燥，然后程序升温至400-450℃干燥，即得。进一步地，步骤1中硝酸镍和异丙醇铝的摩尔比为2-8：2-8。进一步地，步骤2中铝粉、锌粉、NiO-Al2O3溶胶、聚苯胺、无机磷酸盐、分散剂的重量比为1-3：1-3：10：2-5：0.5-1：0.5-1。进一步地，步骤4中正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸溶液的重量比为1：10：0.5-1。进一步地，所述盐酸溶液的浓度为30-40%v/v。进一步洗，步骤5中程序升温时5℃/min。本专利技术的复合涂层在紫外可见近红外光谱范围内具有低的反射率，在红外光谱范围内具有高的反射率；在600℃条件下长时间保温后，涂层的吸收率和发射率没有明显的变化，具有良好的热稳定性能。具体实施方式实施例1一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在搅拌条件下将硝酸镍水溶液加至异丙醇铝水溶液中，硝酸镍和异丙醇铝的摩尔比为2：8，继续搅拌并密闭回流水解1h，升温至90℃使乙醇挥发，调节pH至3.0，回流陈化12h，得到NiO-Al2O3溶胶；步骤2，以重量份计，在搅拌条件下将铝粉1份和锌粉1份加至NiO-Al2O3溶胶10份中，搅拌均匀后，加入聚苯胺2份、无机磷酸盐0.5份、分散剂0.5份，搅拌均匀后，调节pH至4，超声，得到镀膜悬浮液；步骤3，将表面经过蚀刻预处理的不锈钢基体浸入镀膜悬浮液中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25℃干燥，再在120℃干燥，然后按5℃/min程序升温至400℃干燥，得到吸收层薄膜；步骤4，以重量份计，将正硅酸乙酯1份加至无水乙醇10份中，搅拌后加入蒸馏水，继续搅拌，滴加30%v/v盐酸溶液1份，搅拌反应，经陈化后制成SiO2溶胶；步骤5，将步骤3制得的覆有Ni-NiO-Al2O3薄膜的基体浸入SiO2溶胶中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25℃干燥，再在120℃干燥，然后5℃/min程序升温至400℃干燥，即得。该复合涂层的光学性能如下：在大气质量因子AM1.5条件下，涂层吸收率为0.91，发射率为0.11；在高真空度下，经600℃长时间保温后，其吸收率为0.90，法向发射率为0.13。实施例2一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在搅拌条件下将硝酸镍水溶液加至异丙醇铝水溶液中，硝酸镍和异丙醇铝的摩尔比为5：5，继续搅拌并密闭回流水解1h，升温至90℃使乙醇挥发，调节pH至4.0，回流陈化18h，得到NiO-Al2O3溶胶；步骤2，以重量份计，在搅拌条件下将铝粉2份和锌粉2份加至NiO-Al2O3溶胶10份中，搅拌均匀后，加入聚苯胺3份、无机磷酸盐0.7份、分散剂0.7份，搅拌均匀后，调节pH至5，超声，得到镀膜悬浮液；步骤3，将表面经过蚀刻预处理的不锈钢基体浸入镀膜悬浮液中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在30℃干燥，再在120℃干燥，然后按5℃/min程序升温至450℃干燥，得到吸收层薄膜；步骤4，以重量份计，将正硅酸乙酯1份加至无水乙醇10份中，搅拌后加入蒸馏水，继续搅拌，滴加40%v/v盐酸溶液0.5份，搅拌反应，经陈化后制成SiO2溶胶；步骤5，将步骤3制得的覆有Ni-NiO-Al2O3薄膜的基体浸入SiO2溶胶中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25℃干燥，再在120℃干燥，然后5℃/min程序升温至400℃干燥，即得。该复合涂层的光学性能如下：在大气质量因子AM1.5条件下，涂层吸收率为0.90，发射率为0.12；在高真空度下，经600℃长时间保温后，其吸收率为0.88，法向发射率为0.14。实施例3一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，包括以下步骤：步骤1，在搅拌条件下将硝酸镍水溶液加至异丙醇铝水溶液中，硝酸镍和异丙醇铝的摩尔比为5：5，继续搅拌并密闭回流水解1h，升温至90℃使乙醇挥发，调节pH至3.0，回流陈化12h，得到NiO-Al2O3溶胶；步骤2，以重量份计，在搅拌条件下将铝粉3份和锌粉3份加至NiO-Al2O3溶胶10份中，搅拌均匀后，加入聚苯胺5份、无机磷酸盐1份、分散剂1份，搅拌均匀后，调节pH至4，超声，得到镀膜悬浮液；步骤3，将表面经过蚀刻预处理的不锈钢基体浸入镀膜悬浮液中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25℃干燥，再在120℃干燥，然后按5℃/min程序升温至400℃干燥，得到吸收层薄膜；步骤4，以重量份计，将正硅酸乙酯1份加至无水乙醇10份中，搅拌后加入蒸馏水，继续搅拌，滴加30%v/v盐酸溶液1份，搅拌反应，经陈化后制成SiO2溶胶；步骤5，将步骤3制得的覆有Ni-NiO-Al2O3薄膜的基体浸入SiO2溶胶中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25℃干燥，再在120℃干燥，然后5℃/min程序升温至400℃干燥，即得。该复合涂层的光学性能如下：在大气质量因子AM1.5条件下，涂层吸收率为0.93本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，在搅拌条件下将硝酸镍水溶液加至异丙醇铝水溶液中，继续搅拌并密闭回流水解1h，升温至90℃使乙醇挥发，调节pH至3.0‑4.0，回流陈化12‑18h，得到NiO‑Al2O3溶胶；步骤2，在搅拌条件下将铝粉和锌粉加至NiO‑Al2O3溶胶中，搅拌均匀后，加入聚苯胺、无机磷酸盐、分散剂，搅拌均匀后，调节pH至4‑6，超声，得到镀膜悬浮液；步骤3，将表面经过蚀刻预处理的不锈钢基体浸入镀膜悬浮液中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25‑30℃干燥，再在120℃干燥，然后程序升温至400‑450℃干燥，得到吸收层薄膜；步骤4，将正硅酸乙酯加至无水乙醇中，搅拌后加入蒸馏水，继续搅拌，滴加盐酸溶液，搅拌反应，经陈化后制成SiO2溶胶；步骤5，将步骤3制得的覆有Ni‑NiO‑Al2O3薄膜的基体浸入SiO2溶胶中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25‑30℃干燥，再在120℃干燥，然后程序升温至400‑450℃干燥，即得。

【技术特征摘要】
1.一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，在搅拌条件下将硝酸镍水溶液加至异丙醇铝水溶液中，继续搅拌并密闭回流水解1h，升温至90℃使乙醇挥发，调节pH至3.0-4.0，回流陈化12-18h，得到NiO-Al2O3溶胶；步骤2，在搅拌条件下将铝粉和锌粉加至NiO-Al2O3溶胶中，搅拌均匀后，加入聚苯胺、无机磷酸盐、分散剂，搅拌均匀后，调节pH至4-6，超声，得到镀膜悬浮液；步骤3，将表面经过蚀刻预处理的不锈钢基体浸入镀膜悬浮液中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25-30℃干燥，再在120℃干燥，然后程序升温至400-450℃干燥，得到吸收层薄膜；步骤4，将正硅酸乙酯加至无水乙醇中，搅拌后加入蒸馏水，继续搅拌，滴加盐酸溶液，搅拌反应，经陈化后制成SiO2溶胶；步骤5，将步骤3制得的覆有Ni-NiO-Al2O3薄膜的基体浸入SiO2溶胶中，以1m...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮唐明，黄华叶，
申请(专利权)人：江苏京展能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32