[发明专利]一种含镍合金空心球的吸热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含镍合金空心球的吸热材料及其制备方法，吸热材料由以下质量份数的原料制备而成：镍合金空心球20‑30份、硅树脂10‑20份、环氧树脂10‑60份、乙醇10‑20份、硅烷偶联剂2‑4份、硅溶胶1‑3份、纳米三氧化二铝粉1‑10份、纳米三氧化二铁粉1‑10份。本发明制备工艺简单，成本低廉，易于工业化生产，稳定性好；而且用此材料制备的涂层吸热率高、光发射率低，具有良好的机械性能和较强的耐候性。

技术领域

本发明涉及太阳能吸热技术领域，更具体地说是涉及一种含镍合金空心球的吸热材料及其制备方法。

背景技术

能源利用在人类社会发展中占有举足轻重的地位, 但过度的开发资源和低效率的资源利用, 使人类面临着严峻的考验。众所周知, 太阳能是一种来源最丰富和可广泛获取的可再生能源, 对解决能源危机和环境问题具有重大的作用, 且太阳能以独具的储量无限性、存在的普遍性、开发利用的清洁性, 使其成为了各国竞相研究的热点。

太阳能吸收涂层主要分为光谱选择性吸收涂层和高吸收率吸收涂层，光谱选择性吸热涂层是一种具有对可见-近红外光高吸收，对红外光高反射的特种涂层，即它能有效地吸收太阳能，而受热后自身长波造成的热损失很小，广泛应用于太阳能光热转换，如太阳能热水器、太阳能发电等。太阳能吸热涂层担负着接收并吸收太阳能量的重要作用，影响着整个太阳能吸热系统的稳定性及效率的高低。

目前市面上普遍采用的是在太阳能集热器的吸热板芯上喷涂黑色有机涂层，如黑色氟碳树脂、黑色环氧树脂、黑色聚氨酯树脂等，因为采用了普通的树脂材料作为粘合剂及以碳黑或者黑色颜料作为发色体，因此会造成：1、涂层不耐候，过早粉化和退色；2、由于采用的是普通碳黑或者黑色颜料作为发色体，无光谱选择性。因此它的涂层发射率很高，这样就造成了太阳能集热器的热效率低。

专利号为ZL200510024798.4的发明专利用自催化还原法制备了空心镍和镍合金粉，该粉体由于其空心结构的镍或镍合金粉具有极好的光吸收性能。专利号为200810038560.0的发明专利利用自催化还原反应制备的镍或镍合金空心球粉与树脂和溶剂按一定比例混合，得到均匀的涂料，再通过喷涂方法，将涂料均匀涂在具有抛光表面的基材上，形成厚度均匀的涂层，最后将涂层在一定温度下保温烘干，制备得到太阳能吸热涂层，其涂层吸收率为0.96～0.98。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含镍合金空心球的吸热材料及其制备方法，该涂料制备工艺简单，成本低廉，易于工业化生产，稳定性好；而且用此材料制备的涂层吸热率高、光发射率低，具有良好的机械性能和较强的耐候性。

本发明的技术方案如下：

一种含镍合金空心球的吸热材料及其制备方法，吸热材料由以下重量份数原料制成：

镍合金空心球20-30份、硅树脂10-20份、环氧树脂10-60份、乙醇10-20份、硅烷偶联剂2-4份、硅溶胶1-3份、纳米三氧化二铝粉1-10份、纳米三氧化二铁粉1-10份。

所述镍合金空心球由镍盐、氢氧化钠、还原剂和添加剂制得。其中镍盐为硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍或氯化镍；还原剂为次亚磷酸盐、硼氢化物或水合肼；添加剂为乳酸、柠檬酸、丁二酸或己二酸。镍合金空心球的直径小于1μm。

制备方法包括以下内容：

（1）将环氧树脂溶于乙醇中，加入镍合金空心球粉、纳米三氧化二铝粉和纳米三氧化二铁粉，搅拌均匀；

（2）加入硅树脂、硅烷偶联剂、硅溶胶混合均匀，即得。

本发明的有益效果是：