一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料及其制備方法，該涂料的原料包括：有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯?醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外劑、抗氧劑、穩定劑、TiO2?BaCl2?H2O納米流體和功能粉體。其制備方法是先用硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須、稀土配合物采用植物多糖包覆后碳化制成功能粉體，將功能粉體與有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯?醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外劑、抗氧劑混合，再加入穩定劑、TiO2?BaCl2?H2O，研磨，制成涂料。該涂料所制成的太陽能選擇性吸收涂層具有高吸收率、高導熱率、低輻射率和高穩定性。

A Spectral Selective Absorption Coating for Solar Vacuum Tube and Its Preparation Method

The invention discloses a spectrum selective absorption coating for solar vacuum tube and a preparation method thereof. The raw materials of the coating include organosilicon resin, acrylic resin, ethylene vinyl acetate copolymer, stearic acid, anti-ultraviolet agent, antioxidant, stabilizer, nano-fluids of titanium dioxide BaCl2 hydrogen oxide and functional powder. The preparation method is to use copper nitrate, manganese nitrate, silicon carbide whiskers and rare earth complexes to coat with plant polysaccharides and then carbonize them into functional powders. The functional powders are mixed with organosilicon resin, acrylic resin, vinyl acetate copolymer, stearic acid, anti-ultraviolet agent and antioxidant, and then stabilizer, titanium dioxide BaCl2 hydrogen oxide are added to grind and coatings are prepared. The solar selective absorption coating made of the coating has high absorptivity, high thermal conductivity, low emissivity and high stability.

【技術實現步驟摘要】
一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料及其制備方法
本專利技術屬于太陽能熱發電
，具體涉及一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料及其制備方法。
技術介紹
太陽能熱水器真空管是太陽能熱水器的核心元件，被譽為太陽能熱水器的“心臟”，真空管質量的優劣直接影響到太陽能熱水器的使用壽命和性能。真空管的結構如同一個拉長的暖瓶膽，內外層之間為真空。在內玻璃管的表面上利用特種工藝涂有光譜選擇性吸收涂層，用來最大限度的吸收太陽輻射能。經陽光照射，光子撞擊涂層，太陽能轉化成熱能，水從涂層外吸熱，水溫升高，密度減小，熱水向上運動，而比重大的冷水下降。全玻璃真空管的構造由內玻璃管、太陽選擇性吸收涂層、真空夾層、罩玻璃管、支承件（彈簧卡子）、吸氣劑等部分組成。選擇性吸收涂層是決定真空管最高工作溫度和光-熱轉換效率的重要因素，所以選擇性吸收涂層要求有較高的吸收率和較低反射率。太陽能熱水器真空管是其集熱的主要部件，在氣溫較低的環境下光譜選擇性吸收涂層會出現光-熱轉換效率下降甚至破裂的情況。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決上述技術問題，提供一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料及其制備方法，該涂料所制成的太陽能選擇性吸收涂層具有高吸收率、高導熱率、低輻射率和高穩定性。一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：有機硅樹脂3-7份，丙烯酸樹脂2-5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.3-0.7份，硬脂酸0.1-0.3份，抗紫外劑0.04-0.07份，抗氧劑0.05-0.08份，穩定劑0.1-0.2份，TiO2-BaCl2-H2O納米流體0.3-0.8份，功能粉體0.2-0.4份；所述功能粉體由硝酸銅1-2份、硝酸錳1-2份、碳化硅晶須3-5份、稀土配合物0.5-1份采用植物多糖10-20份包覆后碳化制成。進一步地，所述功能粉體的制備方法是先將植物多糖加至去離子水中，攪拌均勻后，加入乙酸酐，30-40℃反應1h，攪拌條件下加入硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須和稀土配合物，調節反應體系pH至7.0，在轉速1000r/min、溫度25-30℃條件下反應4-5h，直至無沉淀生成；過濾得沉淀，用去離子水洗凈，在120-130℃烘干后置于馬弗爐中碳化后，研磨，得到功能粉體。進一步地，所述碳化硅晶須的直徑為0.5-0.8μm、長度為20-40μm。進一步地，所述植物多糖為淀粉、果糖、纖維素中的一種。進一步地，所述穩定劑為二乙醇胺。上述太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，將植物多糖加至5-10倍重量的去離子水中，攪拌均勻后，加入0.1-0.3倍重量的乙酸酐，30-40℃反應1h，得到乙酰化植物多糖溶液；步驟2，攪拌條件下將硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須和稀土配合物加至乙酰化植物多糖溶液中，調節反應體系pH至7.0，在轉速1000r/min、溫度25-30℃條件下反應4-5h，直至無沉淀生成，過濾，用去離子水洗凈沉淀物，在120-130℃烘干后置于馬弗爐中碳化后，研磨，得到功能粉體；步驟3，將功能粉體與有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外劑、抗氧劑混合，然后加入穩定劑、TiO2-BaCl2-H2O，研磨，即得。本專利技術中的涂料所制成的太陽能選擇性吸收涂層具有高吸收率、高導熱率、低輻射率和高穩定性，在有效提高對太陽能選擇性吸收的基礎上，還具有良好的耐熱、抗氧化、耐沾污、耐輻射等性能。具體實施方式實施例1一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：有機硅樹脂3份，丙烯酸樹脂2份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.3份，硬脂酸0.1份，抗紫外劑0.04份，抗氧劑0.05份，穩定劑0.1份，TiO2-BaCl2-H2O納米流體0.3份，功能粉體0.4份。所述功能粉體由硝酸銅1份、硝酸錳1份、碳化硅晶須3份、鑭系稀土配合物0.5份采用植物多糖10份包覆后碳化制成。功能粉體的制備方法是先將植物多糖加至去離子水中，攪拌均勻后，加入乙酸酐，30-40℃反應1h，攪拌條件下加入硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須和稀土配合物，調節反應體系pH至7.0，在轉速1000r/min、溫度25-30℃條件下反應4-5h，直至無沉淀生成；過濾得沉淀，用去離子水洗凈，在120-130℃烘干后置于馬弗爐中碳化后，研磨，得到功能粉體。其中，所述碳化硅晶須的直徑為0.5-0.8μm、長度為20-40μm。所述植物多糖為淀粉。所述穩定劑為二乙醇胺。上述太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，將植物多糖加至10倍重量的去離子水中，攪拌均勻后，加入0.1倍重量的乙酸酐，30-40℃反應1h，得到乙酰化植物多糖溶液；步驟2，攪拌條件下將硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須和稀土配合物加至乙酰化植物多糖溶液中，調節反應體系pH至7.0，在轉速1000r/min、溫度25-30℃條件下反應4-5h，直至無沉淀生成，過濾，用去離子水洗凈沉淀物，在120-130℃烘干后置于馬弗爐中碳化后，研磨，得到功能粉體；步驟3，將功能粉體與有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外劑、抗氧劑混合，然后加入穩定劑、TiO2-BaCl2-H2O，研磨，即得。將上述制備好的涂料采用涂刷/噴涂方法制備得到涂層。經檢測，未涂覆本實施例涂料的基材吸收/發射率為0.782/0.356；涂覆本實施例涂料的基材吸收/發射率為0.917/0.132，經過500℃保溫50h熱穩定性實驗后涂層的吸收/發射率為0.908/0.139。實施例2一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：有機硅樹脂5份，丙烯酸樹脂4份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.5份，硬脂酸0.2份，抗紫外劑0.06份，抗氧劑0.07份，穩定劑0.2份，TiO2-BaCl2-H2O納米流體0.6份，功能粉體0.3份。所述功能粉體由硝酸銅1.5份、硝酸錳1.5份、碳化硅晶須4份、鑭系稀土配合物0.8份采用植物多糖15份包覆后碳化制成。功能粉體的制備方法是先將植物多糖加至去離子水中，攪拌均勻后，加入乙酸酐，30-40℃反應1h，攪拌條件下加入硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須和稀土配合物，調節反應體系pH至7.0，在轉速1000r/min、溫度25-30℃條件下反應4-5h，直至無沉淀生成；過濾得沉淀，用去離子水洗凈，在120-130℃烘干后置于馬弗爐中碳化后，研磨，得到功能粉體。其中，所述碳化硅晶須的直徑為0.5-0.8μm、長度為20-40μm。所述植物多糖為淀粉。所述穩定劑為二乙醇胺。上述太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，將植物多糖加至10倍重量的去離子水中，攪拌均勻后，加入0.1倍重量的乙酸酐，30-40℃反應1h，得到乙酰化植物多糖溶液；步驟2，攪拌條件下將硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須和稀土配合物加至乙酰化植物多糖溶液中，調節反應體系pH至7.0，在轉速1000r/min、溫度25-30℃條件下反應4-5h，直至無沉淀生成，過濾，用去離子水洗凈沉淀物，在120-130℃烘干后置于馬弗爐中碳化后，研磨，得到功能粉體；步驟3，將功能粉體與有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外劑、抗氧劑混合，然后加入穩定劑、TiO2-BaCl2-H2O，研磨，即得。將上述制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料，其特征在于：原料以重量份計包括：有機硅樹脂3?7份，丙烯酸樹脂2?5份，乙烯?醋酸乙烯共聚物0.3?0.7份，硬脂酸0.1?0.3份，抗紫外劑0.04?0.07份，抗氧劑0.05?0.08份，穩定劑0.1?0.2份，TiO2?BaCl2?H2O納米流體0.3?0.8份，功能粉體0.2?0.4份；所述功能粉體由硝酸銅1?2份、硝酸錳1?2份、碳化硅晶須3?5份、稀土配合物0.5?1份采用植物多糖10?20份包覆后碳化制成。

【技術特征摘要】
1.一種太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料，其特征在于：原料以重量份計包括：有機硅樹脂3-7份，丙烯酸樹脂2-5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.3-0.7份，硬脂酸0.1-0.3份，抗紫外劑0.04-0.07份，抗氧劑0.05-0.08份，穩定劑0.1-0.2份，TiO2-BaCl2-H2O納米流體0.3-0.8份，功能粉體0.2-0.4份；所述功能粉體由硝酸銅1-2份、硝酸錳1-2份、碳化硅晶須3-5份、稀土配合物0.5-1份采用植物多糖10-20份包覆后碳化制成。2.根據權利要求1所述的太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料，其特征在于：所述功能粉體的制備方法是先將植物多糖加至去離子水中，攪拌均勻后，加入乙酸酐，30-40℃反應1h，攪拌條件下加入硝酸銅、硝酸錳、碳化硅晶須和稀土配合物，調節反應體系pH至7.0，在轉速1000r/min、溫度25-30℃條件下反應4-5h，直至無沉淀生成；過濾得沉淀，用去離子水洗凈，在120-130℃烘干后置于馬弗爐中碳化后，研磨，得到功能粉體。3.根據權利要求1所述的太陽能真空管光譜選擇性吸收涂料，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：芮唐明，黃華葉，
申請(專利權)人：江蘇京展能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32