[发明专利]一种陶瓷太阳能涂层及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能涂层技术，尤其涉及一种陶瓷太阳能涂层及其制造方法。

背景技术

目前的金属平板型太阳能集热器所用吸热涂层是采用水性的丙烯酸树脂做为粘结剂混合吸热涂料后喷涂在集热器表面的，但喷涂涂料红外发射率偏高，导致集热器保温性能差，同时，粘结剂在高温下可能溶解，导致吸热涂层耐候性差，附着性较差，易发生剥落，降低吸热性能。

阳极氧化涂层类涂层在生产过程中会导致铜管结构易遭破坏，从而降低吸热效率。

磁控溅射涂层在由于产品其耐候性能不理想，时间久会出现性能衰减甚至涂层脱落。

电镀黑铬工艺生产的涂层需要先在镀件上打底层，如镀覆铜、镍层来增加附着力，然后才能镀黑铬，对工艺要求较高，如果工艺设计和生产控制不当，容易造成环境污染，污水处理成本偏高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种陶瓷太阳能涂层，其具有较好的耐侯性，吸热效率不衰减、且方便使用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种陶瓷太阳能涂层，其是由基料和添加剂加水制备而成的；所述基料主要包括黑泥、高岭土、抗脆剂和钒钛矿渣，其中所述各组分含量为黑泥7－15%、高岭土2－8%、抗脆剂10－20%、钒钛矿渣60－80%，所述各组分之和为100%；所述添加剂羧甲基纤维素钠和减水剂组成；其中所述羧甲基纤维素钠的用量为所述基料质量的0-0.5%，所述减水剂的用量为所述基料质量的0.1%-0.8%，所述水的用量至少为所述基料质量的40－80%。

制造陶瓷太阳能涂层的方法，步骤包括：

步骤1：称料；按照上述基料和添加剂中各种原料的比例称取原料；

步骤2：混料粉碎；将步骤1后的原料按比例加入清水然后入球磨机湿法粉碎球磨制得泥浆；

步骤3：过筛喷雾干燥；将步骤2制得的泥浆依次经过目数逐渐增加的三个筛网后进行喷雾干燥造粒得到粉料；

步骤4：压制、烧制、粉碎：将步骤3后的粉料压制成生坯后干燥入窑烧成后，得到黑瓷薄板，经破碎、粉碎和筛分后，得到黑色陶瓷颗粒。

步骤5：静电植砂：采用静电植砂工艺将黑色陶瓷颗粒吸附在涂覆有粘结剂的薄金属片上，形成太阳能涂层。

所述步骤3）中的筛网目数为6－200目。

所述步骤4中的烧成为入隧道窑烧成，烧成温度为1200－1250℃；烧成周期为20－28小时。

所述步骤4得到的黑色陶瓷颗粒粒度为50－200目筛。

所述步骤5中的所述金属片厚度为0.1－0.5mm。

所述步骤5中的所述金属片通过背胶粘贴在纸面上。

所述步骤5中的所述金属片焊接在金属太阳能集热器的铜集排管上。

所述步骤5中的所述薄金属片为铝金属片或铜金属片。

本发明将黑色陶瓷颗粒植砂在薄金属片表面形成一个太阳能选择性吸收层。并在铝片后作背胶粘贴在纸面上，使用时，从纸面撕下，可快速粘贴到所有金属、陶瓷、玻璃等材质的太阳能光热产品上，实现太阳能光热产品与吸热涂层的分离，更换涂层不影响完好的太阳能光热产品，做到维修、更换简便，且太阳能光热产品能重复使用，避免传统的太阳能光热产品因涂层脱落或效率降低后即全部报废的缺陷，节约大量的金属、陶瓷、玻璃材料以及人工成本。

本发明将金属片焊接在金属太阳能集热器的铜集排管上，制成太阳能集热板芯。由于用陶瓷颗粒制成的吸热涂层表面凹凸不平，比表面积约是平滑面的1.5～1.8倍，吸收面增大，可以接受更多的太阳（光）能量，大大提高了金属集热器的效率。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1-2

表1：配方表

上表1中，基料中各组分含量为质量百分比，添加剂含量为基料质量的百分比。

在实施例1中，其制备步骤如下：步骤1）称料；按照表1：配方表中的1号配方中各种原料的比例称取原料；

步骤2）混料粉碎；将步骤1）后的原料按比例加入基料质量的50%的清水然后入球磨机湿法粉碎球磨制得泥浆；

步骤3）过筛喷雾干燥；将步骤2）制得的泥浆依次经过12目、60目和120目筛后进行喷雾干燥造粒得到粉料；

步骤4）压制、烧制、粉碎：将步骤3）后的粉料压制成生坯后干燥入辊道窑烧成后，得到黑瓷薄板，经破碎、粉碎和筛分后，得到粒度大小为50－200目筛的黑色陶瓷颗粒。