一种塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法。本发明专利技术所述方法包括导电层、过渡层和吸收层的制备。导电层的主要作用是起导电作用和防腐蚀作用；过渡层的作用是为了增加导电层与吸收层纸件的结合力并进一步提升防腐蚀作用；吸收层是将吸收的光能转变为热能，具有较高的光吸收率和较低的光发射率。本发明专利技术所述方法制得的塑料太阳能集热器选择吸收涂层具有高吸收率和低发射率的优点，适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学电镀
，具体涉及。
技术介绍
能源和环境是当今世界两大突出的社会问题，面对各种能源的短缺和环境污染， 寻找可再生能源的利用成为了各国对能源研究的主要方向。太阳能是一种可再生、无污染、 储量充沛的资源，如何充分利用太阳能资源，关键在于提高太阳能集热器的能量利用率和使用率，而其核心技术则是制备一种高吸收率、低发射率、廉价的选择性吸收涂层。目前太阳能利用的主要形式是太阳能光伏发电和光热利用，太阳能光热转换主要通过太阳能集热器来实现，分低温、中温、高温热利用，其中供应4(T70°C的中低温热水的太阳热水系统具有很大技术、经济优势。太阳能集热器主要有真空管集热器、平板集热器。真空管的生产涉及高温耗能过程和高排放，对环境造成污染；而平板集热器涉及铜材的大量使用，造成战略性稀缺资源铜的紧张。塑料集热器具有循环利用性好、价格低廉、加工容易、 耐热冲击好等优势。该类产品具有很高的性价比，其产业推广价值将十分巨大，但也存在着难以商品化的几个关键问题(较低的热导率、较差抗老化性和廉价选择性涂层制造技术)， 如何解决相关关键问题正是各研究者的主要研究方向。塑料太阳能集热器研发涉及到的核心技术主要包括高导热塑料材料的制备以及适于向塑料基材上涂覆的高选择性吸热涂层材料开发以及涂覆工艺的开发。塑料太阳能集热器研究的整个技术路线高导热塑料开发一高吸收率、低发射率涂层制备一太阳能集热器设计及热水系统、热泵联用技术开发一与建筑的一体化技术开发(见图1)。高导热塑料的研制主要以用高导热填料对塑料进行填充的方法为主，并以合成具有高导热系数的塑料的方法配合以适当的成型方法使填料间形成接触和相互作用的类似网状或链状的结构形态，提高热塑性塑料和填料之间分子的相互作用力。填料相互之间高效率接触形成了热量通道，形成导热网链。当导热网链取向与热流方向一致时，大幅度地提高导热率，导热性能达到最佳。具体方案如下a、将导热填料尺寸超细微化至纳米级。如新型炭黑、石墨等，若形成取向的纤维状结构，材料便呈现各向异性的导热性能，在结构取向方向上导热系数显著提高；b、用偶联剂等对填料粒子表面改性处理，改善基体与填料粒子的粘结程度及二者界面的热障；C、对成型工艺条件选择及优化，在一定程度上完成独特的分子设计，改变粘度和粒径分布等，提高热塑性塑料和填料之间分子的相互作用力，填料相互之间高效率接触形成了热量通道，大幅度地提高导热率；d、对所研究开发出的高导热塑料进行各项指标实验，如导热系数、热容、力学性能检测、抗老化检测、抗紫外线测试等。目前高导热塑料的制备技术在各企业得到了一定的进展和突破。本专利技术主要在高导热塑料的基础上，设计提出了几种高吸收率、低发射率的塑料太阳能集热器选择性吸收涂层的制备方法，可大大提高太阳能集热器的性价比，为太阳能的利用提供了技术保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于根据现有技术中存在的不足，提供一种高吸收率、低发射率的塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法及各工艺参数控制。本专利技术上述目的通过以下技术方案予以实现本专利技术所述方法主要包括导电层、过渡层和吸收层的制备。导电层的制备主要是为了解决塑料的不导电性，因为一般塑料都不导电，不能直接采用电镀获得吸收涂层，故先化学镀一层导电层金属，主要作用是起导电作用和防腐蚀的作用。导电层金属一般比较光滑致密，过渡层金属一般比较粗糙，两层直接相连，镀层结合性能不好，故接着电镀一层过渡层金属，过渡层的主要作用是为了增加导电层与吸收层的结合力和防腐蚀的作用。吸收层的主要作用是将吸收的光能转变为热能，具有高吸收率和低发射率的特性。为采用电镀或复合电镀方法制备选择吸收层提供导电基础保证，塑料太阳能集热器选择吸收涂层中导电层制备的工艺流程去应力一打磨一除油一亲水一粗化一中和一预浸一活化一解胶一化学镀Ni或Ni-P (见图2)。作为一种优选方案，所述导电层的厚度为0. 5^1. 2um，过渡层的厚度为5 20um，吸收层的厚度为2 10um。作为一种优选方案，所述过渡层的制备中，电镀金属时选用的电镀液为硫酸型电镀液或氯化型电镀液。采用本专利技术方法制得的基于电镀的黑镍涂层是以M-P为导电层，电镀镍为过渡层，黑镍为吸收层。采用本专利技术方法制得的基于复合电镀的Ni-TW2涂层是以Ni-P为导电层，电镀镍为过渡层，Ni-TiO2黑镍为吸收层。采用本专利技术方法制得的基于复合电镀的Ni-SW2涂层是以Ni-P为导电层，电镀镍为过渡层，Ni-SiO2黑镍为吸收层。采用本专利技术方法制得的基于复合电镀的SnAl2O3涂层是以Ni-P为导电层，电镀为 Al /Al2O3过渡层，SrVAl2O3黑镍为吸收层。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果本专利技术所述方法制得的塑料太阳能集热器选择吸收涂层具有高吸收率和低发射率的优点，适合推广应用。附图说明图1为导电层制备流程图2为三种不同涂层的光谱反射比图； 图3为硫酸型和氯化型黑镍涂层的光谱反射比图； 图4为不同厚度SrVAl2O3吸收曾的光谱反射比图。具体实施方式以下结合实施例来进一步解释本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。塑料太阳能集热器选择吸收涂层中导电层制备的各工艺控制参数如表1所示。表1塑料板导电层制备工艺控制表权利要求1.，其特征在于包括导电层、过渡层和吸收层的制备；所述导电层的制备是通过打磨、除油、亲水、粗化、中和、预浸、活化、解胶、 化学镀M或M-P ；所述过渡层的制备是采用直接电镀的方法电镀一层金属；所述吸收层的制备是采用电镀或复合电镀的方法制得。2.根据权利要求1所述的塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法，其特征在于所述导电层的厚度为0. 5 1.2um。3.根据权利要求1所述的塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法，其特征在于所述过渡层的厚度为5 20um。4.根据权利要求1所述的塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法，其特征在于所述过渡层的制备中，电镀金属时选用的电镀液为硫酸型电镀液或氯化型电镀液。5.根据权利要求1所述的塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法，其特征在于所述吸收层的厚度为2 10um。6.利用权利要求广5中任意一条权利要求所述塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法制备基于电镀的黑镍涂层，其特征在于是以M-P为导电层，电镀镍为过渡层，黑镍为吸收层。7.利用权利要求广5中任意一条权利要求所述塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法制备基于复合电镀的Ni-TiA涂层，其特征在于是以Ni-P为导电层，电镀镍为过渡层，Ni-TW2黑镍为吸收层。8.利用权利要求广5中任意一条权利要求所述塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法制备基于复合电镀的Ni-SW2涂层，其特征在于是以Ni-P为导电层，电镀镍为过渡层，Ni-SW2黑镍为吸收层。9.利用权利要求广5中任意一条权利要求所述塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法制备基于复合电镀的SnAl2O3涂层，其特征在于是以Ni-P为导电层，电镀为Al / Al2O3过渡层，SnAl2O3黑镍为吸收层。全文摘要本专利技术公开了。本专利技术所述方法包括导电层、过渡层和吸收层的制备。导电层的主要作用是起导电作用和防腐蚀作用；过渡层的作用是为了增加导电层与吸收层纸件的结合力并进一步提升防腐蚀作用；吸收层是将吸收的光能转变为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种塑料太阳能集热器选择吸收涂层的制备方法，其特征在于包括导电层、过渡层和吸收层的制备；所述导电层的制备是通过打磨、除油、亲水、粗化、中和、预浸、活化、解胶、化学镀Ｎｉ或Ｎｉ－Ｐ；所述过渡层的制备是采用直接电镀的方法电镀一层金属；所述吸收层的制备是采用电镀或复合电镀的方法制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文巍伟，阳楚雄，高利，张国庆，宋科明，
申请(专利权)人：广东联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：44