纳米多孔复合光热涂层及其制备方法技术

技术编号:39664225 阅读:8 留言:0更新日期:2023-12-11 18:27
本发明专利技术公开了一种纳米多孔复合光热涂层及其制备方法,制备方法包括将三乙醇胺与水混合

【技术实现步骤摘要】
纳米多孔复合光热涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光热涂层
,具体涉及一种纳米多孔复合光热涂层及其制备方法


技术介绍

[0002]目前我国陆上风电市场分布较为广泛,风能资源丰富的东北

西北

华北以及高海拔山区较多的中部

南部地区均进行了风力发电厂的规模化建设

这些地区的风机长期暴露在湿冷环境下,并伴随着冻雨

霜雾

降雪等气象环境,通常会形成叶片覆冰现象

如果风力涡轮机叶片上形成的冰不能及时消除,可能会造成严重的问题

[0003]为了保证风力机的性能,减少叶片覆冰造成的经济损失,现在主要有以下两种方式用来减少或消除叶片上的结冰现象:
(1)
传统除冰方法,如机械,热力和化学除冰技术;
(2)
新型涂层除冰方法,如超疏水

光热

复合除冰涂层技术

传统除冰方法虽然在工程中被广泛使用,但在能源消耗

环境影响和成本方面仍然存在许多缺点

相反,涂层法除冰技术成本低

环境友好,能够长期使用

因此,为风力涡轮机叶片开发除冰涂层是非常重要的

[0004]具有高光热性

高机械稳固性的光热除冰涂层是解决目前风力机叶片覆冰的一种恰当方法

目前国内外研究的光热除冰涂层可以在特定激发光源或直接太阳光的照射下表现出优秀的光热性能,但同时涂层表面的高温也会向下传递热量使得覆盖部件的温度上升

长时间的高温会使得风力发电机叶片材料发生热氧老化,导致叶片材料树脂基体严重开裂

因此,如何能够简便

低成本

高效率

大规模地制备风机叶片所需的光热涂层,且不损伤叶片表面材料,对于增强风电机组的性能

提高发电量具有重要意义


技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种光热性能优异

除冰能力强

适用性强

化学和力学性能稳定

可广泛用于风机叶片除冰处理的纳米多孔复合光热涂层及其制备方法

[0006]为解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案

[0007]一种纳米多孔复合光热涂层的制备方法,包括以下步骤:
[0008]S1、
将三乙醇胺与水混合

搅拌,得到油性溶液;
[0009]S2、
将步骤
S1
所得油性溶液与二氧化硅气凝胶粉末混合,经超声波处理

搅拌,得到二氧化硅气凝胶分散液;
[0010]S3、
将步骤
S2
所得二氧化硅气凝胶分散液与聚乙烯醇混合

搅拌

抽真空处理,得到二氧化硅气凝胶水性浆料;
[0011]S4、
将步骤
S3
所得二氧化硅气凝胶水性浆料与多壁碳纳米管混合,经超声波处理

搅拌,得到纳米多孔复合光热涂料;
[0012]S5、
将步骤
S4
所得纳米多孔复合光热涂料喷涂或刷涂在基材上,得到纳米多孔复合光热涂层

[0013]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,优选的,三乙醇胺



二氧化硅气凝胶粉末

聚乙烯醇

多壁碳纳米管的质量比为
0.02

0.03∶50

55∶10

12∶0.05

0.06∶0.36

0.40。
[0014]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,更优选的,所述纳米多孔复合光热涂料中多壁碳纳米管的质量分数为
0.6


[0015]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,优选的,所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径为
20
μ
m

70
μ
m。
[0016]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,优选的,所述多壁碳纳米管的内径为
5nm

12nm
,外径为
30nm

50nm
,长度为
10
μ
m

20
μ
m。
[0017]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,优选的,步骤
S1
中,所述搅拌的转速为
300r/min

400r/min
,所述搅拌的时间为
10min

20min。
[0018]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,优选的,步骤
S2
中,所述超声波处理的时间
0.5h

0.6h
,所述搅拌的转速为
300r/min

400r/min
,所述搅拌的时间为
25min

35min。
[0019]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,优选的,步骤
S3
中,所述搅拌的温度为
85℃

95℃
,所述搅拌的转速为
300r/min

400r/min
,所述搅拌的时间为
20min

60min。
[0020]上述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,优选的,步骤
S4
中,所述超声波处理的时间为
1h

1.2h
,所述搅拌的转速为
300r/min

400r/min
,所述搅拌的时间为
30min

40min。
[0021]作为一个总的技术构思,本专利技术还提供一种上述的制备方法制得的纳米多孔复合光热涂层

[0022]与现有技术相比,本专利技术的优点在于:
[0023](1)
本专利技术提供了一种纳米多孔复合光热涂层的制备方法,采用具有独特三维纳米多孔结构的二氧化硅气凝胶
(SiO2)、
具有高效光热转化特性的多壁碳纳米管
(CNTs)
和聚乙烯醇进行协同增效,本专利技术采用
SiO2气凝胶颗粒构成隔热底层避免损伤基体结构,通过聚乙烯醇降低
SiO2气本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种纳米多孔复合光热涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、
将三乙醇胺与水混合

搅拌,得到油性溶液;
S2、
将步骤
S1
所得油性溶液与二氧化硅气凝胶粉末混合,经超声波处理

搅拌,得到二氧化硅气凝胶分散液;
S3、
将步骤
S2
所得二氧化硅气凝胶分散液与聚乙烯醇混合

搅拌

抽真空处理,得到二氧化硅气凝胶水性浆料;
S4、
将步骤
S3
所得二氧化硅气凝胶水性浆料与多壁碳纳米管混合,经超声波处理

搅拌,得到纳米多孔复合光热涂料;
S5、
将步骤
S4
所得纳米多孔复合光热涂料喷涂或刷涂在基材上,得到纳米多孔复合光热涂层
。2.
根据权利要求1所述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,其特征在于,三乙醇胺



二氧化硅气凝胶粉末

聚乙烯醇

多壁碳纳米管的质量比为
0.02

0.03∶50

55∶10

12∶0.05

0.06∶0.36

0.40。3.
根据权利要求1所述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,其特征在于,所述纳米多孔复合光热涂料中多壁碳纳米管的质量分数为
0.6

。4.
根据权利要求1所述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,其特征在于,所述二氧化硅气凝胶粉末的粒径为
20
μ
m

70
μ
m。5.
根据权利要求1所述的纳米多孔复合光热涂层的制备方法,其特征在于,所述多壁碳纳米管的内径为
...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗光武何建军周伟强蒲珉吴畏段子豪
申请(专利权)人:国家能源集团龙源江永风力发电有限公司
类型:发明
国别省市:

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