兰州化物所一种制备太阳能选择性吸热涂料的方法

small

太阳能选择性吸附涂层是太阳能热利用中的关键技术，对提高集热器效率至关重要。选择性吸热涂层可用多种方法来制备，如喷涂法、电化学法、真空蒸镀和磁控溅射法等。然而这些方法均存在一定不足，如污染环境、工艺条件苛刻、生产成本较高、耐候性能不理想、发射率较高等。尖晶石型过渡金属氧化物（尖晶石型颜料）是一类重要的太阳能选择性吸热材料，具有适当的能隙Eg、能吸收能量较高的可见光和近红外范围的辐射，同时能透过能量较低的红外辐射。

中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研发中心研究人员通过溶胶—凝胶自蔓延燃烧法制得尖晶石型过渡金属氧化物，将燃烧后的粉末在一定温度下煅烧得到黑色尖晶石型颜料，以此颜料为吸光剂采用简单涂覆法制备了具有较高选择性吸热能力的太阳能选择性吸热涂层。该项技术于近日获得国家发明专利授权（以尖晶石型颜料为吸光剂制备太阳能选择性吸热涂料的方法，专利号：ZL201110260189.4）。

研究人员将纳米级尖晶石型颜料与树脂、溶剂、助剂利用球磨的方法分散均匀，再加入固化剂，得到太阳能选择性吸热涂料。将该涂料通过简单涂覆的方式均匀涂覆在金属基材上，经室温固化后得到太阳能选择性吸热涂层。实验表明，该涂层具有较高的太阳能吸收率（0.95左右）和较低的发射率（0.10左右），可有效提高太阳能集热器的光热转换效率，而且该涂层具有良好的机械性能和较强的耐候性，使用寿命在45年以上。

该方法原料廉价易得、工艺简单可控、成本低廉，便于工业化生产。