太阳能涂层的涂覆方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能涂层的涂覆方法，包括以下步骤：预处理步骤：提供金属基材，先使用低目数砂纸对金属基材进行打磨，然后使用高目数砂纸对金属基材进行打磨，得到具有均匀的粗糙表面的金属基材；喷涂步骤：提供耐高温涂料，将耐高温涂料喷涂在粗糙表面；烘干步骤：烘干喷涂有耐高温涂料的金属基材；热处理步骤：逐步升温至不同温度范围，将烘干后的喷涂有耐高温涂料的金属基材分别置于不同温度范围下规定时长进行热处理，得到具有耐高温涂层的金属基材。本发明专利技术能够保证涂层具有良好的附着力，使涂层具有较高的吸收率，减少因涂层开裂脱落而产生的运维成本，提高吸热效率，降低温度不均带来的安全隐患。均带来的安全隐患。均带来的安全隐患。

Coating method of solar energy coating

【技术实现步骤摘要】
太阳能涂层的涂覆方法


[0001]本专利技术涉及将液体或其它流体涂覆到预先处理过的表面上的程序的
，具体为一种太阳能涂层的涂覆方法。

技术介绍

[0002]为了减少碳排放，以及改善单一化的能源结构，加速可再生能源技术开发和太阳能发电研究都是保证社会经济持续健康发展的重中之重，也是能源结构调整的重要方向。
[0003]太阳能热发电技术是将太阳能转换为热能，然后通过汽轮机或其它热功转换装置发电，并可耦合大规模低成本储热，实现持续稳定出力。根据聚光方式的不同，主要分为槽式、塔式、线性菲涅尔式和碟式等。其中，槽式和塔式太阳能热发电技术是两种较成熟的商业化太阳能热发电方式，适合大规模应用。太阳能热发电系统的核心技术之一在于吸热器，而吸热器的吸热效率主要取决于聚光比、吸热器表面吸收率和发射率，太阳能吸收涂层是决定吸热器的吸热效率的关键因素之一。由于太阳能吸收涂层直接与外部空间接触，使得太阳能涂层往往易脱落，且吸热器表面温度高，反复升、降温易使太阳能涂层老化，使其吸收率下降，带来温度分布不均、运维成本上升和吸热器效率降低等问题。

技术实现思路

[0004]针对以上问题，本专利技术提供了一种太阳能涂层的涂覆方法，能够保证涂层具有良好的附着力，减少因涂层开裂脱落而产生的运维成本，使涂层具有较高的吸收率，提高吸热器效率从而提高整体系统效率，保障吸热器平稳正常运行，减少温度不均带来的安全隐患，提高系统安全性。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种太阳能涂层的涂覆方法，包括以下步骤：
[0006]预处理步骤：提供金属基材，先使用低目数砂纸对金属基材进行打磨，然后使用高目数砂纸对金属基材进行打磨，得到具有均匀的粗糙表面的金属基材；
[0007]喷涂步骤：提供耐高温涂料，将耐高温涂料喷涂在粗糙表面；
[0008]热处理步骤：逐步升温至不同温度范围，将烘干后的喷涂有耐高温涂料的金属基材分别置于不同温度范围下规定时长进行热处理，得到具有耐高温涂层的金属基材。
[0009]根据该技术方案，使用低目数砂纸在基材表面进行处理，使基材获得粗糙表面，提高后续喷涂与热处理时涂层的附着力，使用高目数砂纸对金属基材进行打磨，提高了粗糙面的均匀度，先使用低目数砂纸后使用高目数砂纸进行打磨处理，兼顾了粗糙处理的效率与粗糙处理的质量。
[0010]涂层的热处理过程中主要分为两个部分，第一部分是涂层中水分的挥发；第二部分是发生有机到无机化的转变，此阶段的活化能与Si
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C键和C
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C键的键能十分相近，此阶段主要发生了Si
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C键和C
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C键断裂，并释放出小分子碳氢化合物气体。与在固定温度下烧结来固化涂层相比；分阶段升温使涂层中的水分挥发与有机到无机的化学反应在不同的温度充分进行，提高涂层吸收率、增强涂层附着力。
[0011]本专利技术太阳能涂层涂覆方法具体在基材表面处理、涂覆方法和热处理工艺等多方面进行改良，保证涂层具有良好的附着力使涂层具有较高的吸收率，减少因涂层开裂脱落而产生的运维成本，提高吸热器效率从而提高整体系统效率，保障吸热器平稳正常运行，减少温度不均带来的安全隐患，提高系统安全性。
[0012]本专利技术的可选技术方案中，预处理步骤中，还进一步包括子步骤：
[0013]清洗步骤：清洗预处理后的金属基材；
[0014]烘干及冷却步骤：将清洗后的金属基材进行烘干并冷却。
[0015]根据该技术方案，清洗能够去除打磨后产生的碎屑及油脂。清洗、烘干及冷却等前处理步骤，使金属基材提供干净、干燥的粗糙表面，从而对耐高温涂层具有较佳的附着力。
[0016]本专利技术的可选技术方案中，清洗步骤中，采用丙酮或无水乙醇或金属清洁粉对金属基材进行清洗。
[0017]根据该技术方案，使用丙酮或无水乙醇或金属清洁粉等清洗金属基材，去除油脂，若使用丙酮或无水乙醇则自然风干即可，若使用金属清洁粉需使用清水再次清洗后放入干燥箱中烘干。
[0018]本专利技术的可选技术方案中，采用喷枪喷涂，将喷枪内的耐高温涂料均匀搅拌20～30min，以喷涂空气压力0.05MPa～0.25MPa，喷涂速度低于50mm/s，在距离金属基材35cm以内的位置进行多次喷涂。
[0019]根据该技术方案，上述压力、速度及位置提高了耐高温涂料在金属基材表面的均匀度，控制得到适合的涂层厚度，提高了耐高温涂层的附着力，减少耐高温涂层脱落。
[0020]本专利技术的可选技术方案中，还包括在热处理步骤之前对喷涂有耐高温涂料的金属基材进行烘干步骤；热处理步骤包括，第一阶段，从室温升至100℃～150℃后保温1h～3h；第二阶段，从第一阶段的温度升温至250℃～300℃后保温1h～3h；第三阶段，从第二阶段的温度升温至450℃～550℃后保温1h～3h；升温速率为5～30℃/min，最后自然冷却至室温。
[0021]根据该技术方案，热处理的第一、第二阶段，主要是耐高温涂层中水分的挥发；热处理的第三阶段发生有机到无机化的转变。其中，水分的挥发分为两个阶段，一方面是为了更充分的使水分挥发，另一方面是水分挥发的吸收峰和有机转无机化学反应的温度相差较大，第二阶段既可以实现温度的过渡，也可以进一步保证水分挥发完全。
[0022]本专利技术的可选技术方案中，烘干步骤中，将喷涂后的金属基材放入干燥箱内风干18～24h。
[0023]根据该技术方案，烘干有利于提高耐高温涂层在金属基材的附着力，避免在热处理过程中出现涂层脱落。
[0024]本专利技术的可选技术方案中，金属基材为铁素体、马氏体、奥氏体和镍基合金的一种或多种材质构成的太阳能吸热器，耐高温涂层的吸光成分为尖晶石型过渡金属氧化物。
[0025]根据该技术方案，本专利技术涂覆方法可以用于太阳能吸热器表面涂层的涂覆，尖晶石型过渡金属氧化物具有优良的耐高温性能，使得太阳能涂层在反复升、降温条件下具有较佳的抗老化能力，延长太阳能吸热器的使用寿命。
[0026]本专利技术的可选技术方案中，铁素体合金为SUS430，马氏体合金为T91或VM12，奥氏体合金可以为Super304或310S，镍基合金为Haynes230或Inconel625。
[0027]根据该技术方案，上述合金具有较佳的强度和硬度以及适度的韧性，有利于提高
金属基材的适应性。
[0028]本专利技术的可选技术方案中，尖晶石型过渡金属氧化物为FeMnCuO4、CoFe2O4、CuMnCrO4、或FeNiCuO4。
[0029]根据该技术方案，尖晶石型过渡金属氧化物具有良好的吸光性能以及较佳的耐高温性能，有利于提高太阳能涂层的抗老化性能以及吸热效率。
[0030]本专利技术的可选技术方案中，耐高温涂层中还包括粘接剂，粘接剂为有机硅树脂、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷中的一种或多种。
[0031]根据该技术方案，耐高温涂层在热处理过程主要经历排水、排胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能涂层的涂覆方法，其特征在于，包括以下步骤：预处理步骤：提供金属基材，先使用低目数砂纸对所述金属基材进行打磨，然后使用高目数砂纸对所述金属基材进行打磨，得到具有均匀的粗糙表面的金属基材；喷涂步骤：提供耐高温涂料，将所述耐高温涂料喷涂在所述粗糙表面；热处理步骤：逐步升温至不同温度范围，将喷涂有所述耐高温涂料的金属基材分别置于不同温度范围下规定时长进行热处理，得到具有耐高温涂层的金属基材。2.根据权利要求1所述的太阳能涂层的涂覆方法，其特征在于，所述预处理步骤中，还进一步包括子步骤：清洗步骤：清洗预处理后的所述金属基材；烘干及冷却步骤：将清洗后的所述金属基材进行烘干并冷却。3.根据权利要求2所述的太阳能涂层的涂覆方法，其特征在于，所述清洗步骤中，采用丙酮或无水乙醇或金属清洁粉对所述金属基材进行清洗。4.根据权利要求1所述的太阳能涂层的涂覆方法，其特征在于，所述喷涂步骤中，采用喷枪喷涂，将所述喷枪内的耐高温涂料均匀搅拌20～30min，以喷涂空气压力0.05MPa～0.25MPa，喷涂速度低于50mm/s，在距离所述金属基材35cm以内的位置进行多次喷涂。5.根据权利要求1所述的太阳能涂层的涂覆方法，其特征在于，还包括在热处理步骤之前对喷涂有所述耐高温涂料的金属基材进行烘干步骤；所述热处理步骤包括：第一阶段，从室温升至10...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖刚，黄羿珲，聂婧，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：