[发明专利]非真空槽式太阳能发电用阻挡涂层

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，更具体地说，本发明涉及一种非真空槽式太阳能发电用阻挡涂层。 

背景技术

太阳能热发电是大规模开发利用太阳能的一个重要技术途径，目前有塔式、槽式、碟式系统，其中以槽式和塔式系统商业应用较多，特别是槽式太阳能热发电，是迄今为止世界上唯一经过20年商业化运行的成熟技术，其造价远低于光伏发电。

槽式聚光热发电系统的储能系统可以实现24小时运行，随着规模的增加，发电成本也具有很强的竞争力。中高温集热管中，一般采用高倍聚光技术，聚光比可以高达80。光热转化效率是关键指标，往往一个百分点的提高都是尽力追求的。但在高温条件下，由于其红外发射率随温度上升明显升高，导致在金属基体（例如不锈钢）与太阳能功能涂层之间在不断的热冲击作用下，功能涂层表面都会产生裂缝，甚至涂层与基体之间脱离，从而使得功能涂层中的金属离子通过扩散或者浸渗到金属基体中，并发生反应。导致这种现象发生的主要原因是因为涂层材料与基体之间匹配性较差、特别是热膨胀系数之间的差异较大，涂层非常容易产生应力龟裂或剥落，难以满足基体的长寿命使用要求通常解决因热膨胀性能差异而导致涂层产生裂缝与剥落的问题，主要采用加喷热膨胀系数介于保护涂层与基体之间的缓冲过渡层的方法。

发明内容   

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种非真空槽式太阳能发电用阻挡涂层，所述的保护涂层设置在金属基体（例如不锈钢）与太阳能功能涂层之间形成了防止金属离子渗入或者扩散的阻挡层，有效地解决了金属基体与功能涂层界面之间的腐蚀和脱落问题，有助于提高太阳能功能涂层的使用寿命。 

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种非真空槽式太阳能发电用阻挡涂层，涂覆在不锈钢金属基体表面，所述的保护涂层为由硼化钛、二氧化钛与三氧化二钇形成的混合涂层，其中硼化钛的含量为52.5-67.5wt%, 二氧化钛的含量为22.5-32.5wt%,和余量的三氧化二钇。

其中，所述的硼化钛的含量优选为54.5-59.5 wt%。

其中，所述的二氧化钛的含量优选为27.5-32.5 wt%。

其中，所述的保护涂层通过涂覆、热喷涂方法制备得到。

其中，所述的保护涂层的厚度为25-100 μm。

本发明的保护涂层涂覆在不锈钢基体与太阳能功能涂层之间，所述的保护涂层抗氧化抗热循环应力能力优异，有效地解决了金属基体与功能涂层界面之间的腐蚀和氧化问题，有助于提高太阳能功能涂层的使用寿命。 

具体实施方式

在不锈钢基体上利用常规的火焰喷涂工艺喷涂形成50 μm的保护涂层。

实施例1

本实施例所述的非真空槽式太阳能发电用阻挡涂层，涂覆在不锈钢金属基体表面，所述的保护涂层为由硼化钛、二氧化钛与三氧化二钇形成的混合涂层，其中硼化钛的含量为52.5wt%, 二氧化钛的含量为32.5wt%,和余量的三氧化二钇。

实施例2

本实施例所述的非真空槽式太阳能发电用阻挡涂层，涂覆在不锈钢金属基体表面，所述的保护涂层为由硼化钛、二氧化钛与三氧化二钇形成的混合涂层，其中硼化钛的含量为67.5wt%, 二氧化钛的含量为22.5wt%,和余量的三氧化二钇。

实施例3

本实施例所述的非真空槽式太阳能发电用阻挡涂层，涂覆在不锈钢金属基体表面，所述的保护涂层为由硼化钛、二氧化钛与三氧化二钇形成的混合涂层，其中硼化钛的含量为62.5wt%, 二氧化钛的含量为30.5wt%,和余量的三氧化二钇。

实施例1-3得到的保护涂层进行热震实验。将所述的保护涂层加热到600℃，然后空冷至室温；重复此过程，直到涂层表面形成肉眼可见的裂纹，统计直到裂纹出现的次数，表明所述的保护涂层的最终热震次数可以达到350-600次。