[发明专利]一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，先将硝酸镍水溶液和异丙醇铝水溶液混合并回流水解，陈化得到NiO‑Al₂O₃溶胶，再加入铝粉、锌粉、聚苯胺、无机磷酸盐和分散剂，将得到的镀膜悬浮液以浸渍提拉法镀膜在不锈钢基体表面制得吸收层，然后再用SiO₂溶胶在其表面制备减反射层，即得。本发明所得复合涂层不仅具有优异的光学性能，还具有良好的热稳定性。

技术领域

本发明属于太阳能吸收涂层技术领域，具体涉及一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法。

背景技术

地球上有限的矿物能源在不断的耗尽，而人类对能源的需求却不断增长，从而使人们很早就开始了对可以替代矿物能源的其他能源资源的寻找，促进了人类对太阳能、地热能、风能以及生物燃料等可再生能源技术的应用。太阳能资源作为地球上的最为丰厚的环境友好型可再生能源，被转换成各种形式的能量加以利用。其中，光热转换技术被广泛地应用于太阳能集热器上，太阳能吸收表面是集热器的关键组成部分。多数吸收表面是由导热性能好的金属基体和一层薄的吸收层组成，尽可能多的对太阳辐射进行吸收并将其保住而不散失对吸收层来说非常的重要，而选择性吸收层因为可以有高的太阳吸收和低的热辐射而满足要求。

目前, 制备太阳光谱选择性吸收涂层的各种方法在实际应用中都存在一定的局限性，因此寻求一种操作简便、设备要求低、成本低廉的容易实现工业化大批量生产的方法来制备光学性能较好的选择性吸收涂层成为目前太阳能产业最迫切的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，所得复合涂层不仅具有优异的光学性能，还具有良好的热稳定性。

一种选择性太阳能吸收复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，在搅拌条件下将硝酸镍水溶液加至异丙醇铝水溶液中，继续搅拌并密闭回流水解1h，升温至90℃使乙醇挥发，调节pH至3.0-4.0，回流陈化12-18h，得到NiO-Al₂O₃溶胶；

步骤2，在搅拌条件下将铝粉和锌粉加至NiO-Al₂O₃溶胶中，搅拌均匀后，加入聚苯胺、无机磷酸盐、分散剂，搅拌均匀后，调节pH至4-6，超声，得到镀膜悬浮液；

步骤3，将表面经过蚀刻预处理的不锈钢基体浸入镀膜悬浮液中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25-30℃干燥，再在120℃干燥，然后程序升温至400-450℃干燥，得到吸收层薄膜；

步骤4，将正硅酸乙酯加至无水乙醇中，搅拌后加入蒸馏水，继续搅拌，滴加盐酸溶液，搅拌反应，经陈化后制成SiO₂溶胶；

步骤5，将步骤3制得的覆有Ni-NiO-Al₂O₃薄膜的基体浸入SiO₂溶胶中，以1mm/s的速度对其进行提拉镀膜，制得的湿膜先在25-30℃干燥，再在120℃干燥，然后程序升温至400-450℃干燥，即得。

进一步地，步骤1中硝酸镍和异丙醇铝的摩尔比为2-8：2-8。

进一步地，步骤2中铝粉、锌粉、NiO-Al₂O₃溶胶、聚苯胺、无机磷酸盐、分散剂的重量比为1-3：1-3：10：2-5：0.5-1：0.5-1。

进一步地，步骤4中正硅酸乙酯、无水乙醇、盐酸溶液的重量比为1：10：0.5-1。

进一步地，所述盐酸溶液的浓度为30-40% v/v。

进一步洗，步骤5中程序升温时5℃/min。