太阳能吸收涂层对太阳能利用的技术经济性能影响很大,为提高太阳能装置的效率、降低成本,各国太阳能科技工作者对研究、开发太阳能吸收涂层都十分重视,研制成多种涂层,有的已用于生产,取得了良好效果。 C#`eN{%.YT
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1 电镀涂层 *
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黑铬涂层 x^qmYX$'1b
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黑铬涂层的吸收比α和发射比ε分别为0.93—0.97和0.07—0.15,α/ε为6~13,具有优良的光谱选择性。黑铬涂层的热稳定性和抗高温性能也很好,适用于高温条件,在300℃能长期稳定工作。此外,黑铬涂层还具有较好的耐候性和耐蚀性。 0"(5\T
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但是,现在采用的电镀黑铬工艺,电流密度大(15~200A/dm2),溶液导电性差,电镀时会产生大量的焦耳热,需要冷却和通风排气才能维持正常生产。另外,黑铬镀在非铜件上,需要先预镀铜,再镀光亮镍,最后镀黑铬,生产成本较高。 # nwEF QA
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黑镍涂层 WLQm|C,
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黑镍涂层大都是镍合金涂层,其组成随电镀液成份和沉积条件变化。黑镍的电镀液分为两类,即硫酸锌电镀液和含钼酸盐类电镀液。由第一类镀液获得的黑镍涂层,含镍40%~60%,含锌约为20%~30%。 1D&Q{?RM
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黑镍涂层的吸收比α可达0.93~0.96,热发射比ε为0.08~0.15,α/ε接近6~12,其吸收性能较好。 <->Nex
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黑镍涂层很薄,为了提高涂层与基体的结合力和耐蚀性,常采用中间涂层(如Ni,Cu,Cd)或双层镍涂层。 7c1xB.g
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由于黑镍涂层的热稳定性、耐蚀性较差,通常只适用于低温太阳能热利用。 8Gzc3
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黑钴涂层 NDEltG(
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黑钴涂层的主要成分是CoS,具有蜂窝型网状结构,其吸收比α可达0.94~0.96,发射比ε为0.12~0.14,α/ε为6.7~8。 _nOJ.G
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2 电化学表面转化涂层 9}Ud'#E
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铝阳极氧化涂层
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铝及铝合金的阳极氧化可在硫酸介质中进行,但在太阳能热利用中,主要用磷酸介质。铝氧化涂层着色有多种工艺,其中电解着色工艺获得的涂层,具有牢固、稳定、耐晒优良特性,并且可进行大规模生产。 x*Y&s<
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铝阳极氧化涂层是一种多孔膜,孔隙率达22%,电解着色时金属易沉积在微孔中。用于电解着色的金属盐类有:镍盐、锡盐、钴盐和铜盐等。 GoP,_sd\O
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北京市太阳能研究所研制的铝阳极氧化涂层,先在磷酸溶液中获得氧化膜,再在NiSO4溶液中进行电解着色,其吸收比为0.92~0.96,法向发射比为0.1~0.2,具有良好的选择吸收特性。 '^)Ve:K-.
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铝阳极氧化涂层,耐蚀、耐磨和耐光照等性能也相当好,在太阳热水器中已得到广泛应用。 3o&PVU?Q
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CuO转化涂层 d0$dQg
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以阳极氧化法制取的CuO转化涂层,NaOH电解液的浓度为1mol/L,电流密度为2mA/cm2,温度为50~57℃。涂层的吸收比可达0.88~0.95,法向发射比为0.15~0.30。这种CuO涂层有一层黑色绒面,保护不好,会导致吸收比的降低。 LW<