[发明专利]一种高光谱选择性高温太阳能吸收涂料及其制备方法

说明书

本发明属于新能源材料技术领域，公开了一种高光谱选择性高温太阳能吸收涂料及其制备方法。该涂料由以下重量份配比的原料制成：吸光颜料6‑12份、填料0.5‑2份、耐高温树脂15‑40份、溶剂44.4‑65份、分散剂2‑8份、消泡剂0.1‑1份、流平剂1‑3份。利用本发明涂料制备的太阳能光谱选择性吸收涂层具有高的吸收率、低的热发射率，同时具有优异的抗热震、耐冲击、耐弯曲、耐水、耐腐蚀性能及耐高温性能。利用本发明涂料制备的太阳能吸收涂层在太阳能高温利用领域具有重要的应用前景。

技术领域

本发明涉及太阳能光热技术领域，具体涉及一种高光谱选择性高温太阳能吸收涂料及其制备方法，以及高光谱选择性高温太阳能吸收涂料制备方法。

背景技术

太阳能光热利用是人类利用太阳能最简单、最直接、最有效的方法之一，但由于太阳能到达地球后能量密度较小又不连续，因此，为大规模的开发利用带来了困难。太阳能光谱选择性吸收涂层是一种在紫外-可见-近红外波段具有高吸收，在红外波段具有低发射的特种涂层。太阳能吸收涂层是太阳能光热利用的核心材料。依据其使用温度的不同，可以分为低温、中温和高温利用。聚光太阳能技术在太阳能光热发电、重质油开采、海水淡化、冬季区域性供暖及应对雾霾等高温热利用领域具有重要的应用前景。高温太阳能吸收涂层是高温热利用的核心材料。

真空镀膜法是目前市场上占主导地位的制备技术，该方法的生产工艺不会对环境造成污染，且可以通过控制工艺条件而得到热性能和光学性能优良的吸收涂层，主要应用在中高温领域。但连续化生产线投资较大，工艺条件苛刻，生产成本较高，涂层耐候性能不理想，限制了其大规模应用。在众多制备技术中，涂料法制备方法简单，实验条件要求低，施工方便，维护简单，使成本大大降低，适于大规模化生产，对提高太阳能热转换效率，大规模推广太阳能光热应用起着至关重要的作用。然而，目前的高温太阳能吸收涂层主要以磁控溅射技术制备为主。因此本领域迫切需要研发一种具有高光谱选择性的高温太阳能吸收涂料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种高光谱选择性高温太阳能吸收涂料，该涂料具有高吸收率和低热发射率，同时具有优良的耐冲击性、耐弯曲性、耐老化性、耐盐雾型和抗热震性能。

本发明的另一目的在于提供上述高光谱选择性高温太阳能吸收涂料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述高光谱选择性高温太阳能吸收涂料制备太阳能吸收涂层的方法。

一种高光谱选择性高温太阳能吸收涂料，由以下质量分数的组分组成：吸光颜料6-12份、填料0.5-2份、耐高温树脂15-40份、溶剂44.4-65份、分散剂2-8份、消泡剂0.1-1份、流平剂1-3份。

所述吸光颜料由氧化铜、四氧化三铁和氧化锰纳米粉体组成，三种纳米粉体的重量份数比为1:1:1。

所述氧化铜为纳米棒状，直径为30-60nm, 长度为1-2 μm, 颜色为黑色；所述四氧化三铁为纳米粉体，粒径为30-80 nm, 比表面积为20-60 m²/g，颜色为黑色; 所述氧化锰纳米粉体，粒径为30-70 nm, 比表面积为20-90 m²/g，颜色为黑色。

所述填料为稀土钇纳米粉体，粒径为30-75 nm, 比表面积为40-60m²/g。

所述耐高温树脂为三甲基硅烷基笼型聚倍半硅氧烷和乙烯基笼型聚倍半硅氧烷中的一种。

所述的润湿分散剂为BYK-DISPERSANT-108和BYK-DISPERSANT-2070中的一种；所述消泡剂为BYK-044；所述流平剂为BYK-354。

所述溶剂为二甲苯、乙酸乙酯、醋酸正丁酯、甲基丁酮、环己酮中的一种。

上述高光谱选择性高温太阳能吸收涂料的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：