[发明专利]高性能选择性吸收处理膜的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能集热板、选择性吸收膜和利用太阳能的集热器，特别涉及形成于太阳能集热板的基材表面的选择性吸收面的改良技术。

背景技术

使用了集热板的利用太阳能的集热器作为有效利用太阳能的方法之一逐渐普及，但也要求该利用太阳能的集热器具有能够在高效吸收太阳能热量的同时，所吸收的热能不易被释放的特性。

因此，作为利用太阳能的集热器，优选为其基材表面能够形成具有对太阳光中的波长0.3μm～低于2.5μm的光的吸收率高且对波长为2.5～25μm的光的吸收率低的特性的选择性吸收膜。

以往，利用太阳能的集热器有一种在耐腐蚀性优异的不锈钢表面形成选择性吸收面的产品。作为这种在不锈钢表面形成选择性吸收面的方法，有化学转化处理、电镀、溅射、热氧化以及涂敷黑色涂料等方法。

在这些方法中，化学转化处理是工业上的最优方法。作为化学转化处理方法，可以举出酸性氧化法、碱性氧化法、硫化氧化法、熔融盐浴法等。作为现有的化学转化处理方法，已知有专利文献1～7中记载的发明。

在专利文献1～6中，举出了酸性氧化法和碱性氧化法。其中，酸性氧化法是通过在含有重铬酸钾、重铬酸钠或铬酐与硫酸的酸性溶液中，在50～150℃的温度下浸渍数分钟进行化学转化处理，由此在铁氧体类以及奥氏体不锈钢的表面形成选择性吸收面。

在专利文献7中，记载了一种通过在含有硫酸的硫酸水溶液中添加偏钒酸钠制成化学转化处理溶液，在85.5～124℃的浴温下浸渍不锈钢，从而能够通过短时间处理在不锈钢表面形成性能优良的选择性吸收面的利用太阳能的集热器的选择性吸收面的形成方法。

然而，在例如仅通过硫酸与重铬酸钠或硫酸与铬酐的混合物进行化学转化处理的情况下，表征选择性吸收膜性能的太阳光吸收率α－红外线放射率ε的（α－ε）较低，达不到能够充分满足选择性吸收处理膜的集热特性的水准。

在先技术文献

专利文献1：日本特开昭52-89837号公报

专利文献2：日本特开昭55-77667号公报

专利文献3：日本特开昭56-53346号公报

专利文献4：日本特开昭58-136949号公报

专利文献5：日本特开昭61-174382号公报

专利文献6：日本特开昭62-155471号公报

专利文献7：日本特开昭2009-185327号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明的目的在于，提供一种能够在金属基板的表面形成集热特性良好的选择性吸收面的利用太阳能的集热器的选择性吸收面的形成方法和基于该方法形成的选择性吸收处理膜。

特别是能够提供一种具有对UV、可见光、近红外区域光的吸收率高、与热辐射相关的红外区域的放射率低的这种作为利用太阳能的集热器的选择性吸收面而言为优异特性的高集热特性的选择性吸收处理膜的形成方法。

用于解决课题的手段

本发明人等对用以得到具有对UV、可见光、近红外区域光的吸收率高、与热辐射相关的红外区域的放射率低的这种作为利用太阳能的集热器的选择性吸收面而言为优异特性的选择性吸收面的金属基板的化学转化处理条件，特别是不锈钢的化学转化处理条件进行了深入研究，结果发现能够达到本发明的目的。

即，本发明如下所述。

（1）一种选择性吸收面的形成方法，其通过将金属基板浸渍在含有硫酸和重铬酸钠或硫酸和铬酐的化学转化处理液中，在上述金属基板表面形成选择性吸收面，其特征在于，该化学转化处理液含有含氧酸的金属盐或氢卤酸的金属盐。

（2）如上述（1）所述的选择性吸收面的形成方法，其特征在于，上述金属盐中的金属选自过渡金属、Na、K中的至少1种。

（3）如上述（1）或（2）所述的选择性吸收面的形成方法，其特征在于，上述过渡金属选自铁、铬、镍、锌、钴中的至少1种。

（4）如上述（1）或（2）所述的选择性吸收面的形成方法，其特征在于，上述化学转化处理液中的上述金属盐的浓度为250～2500mg/L。

（5）如上述（1）或（2）所述的选择性吸收面的形成方法，其特征在于，上述金属盐中的阴离子为SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-或PO₄^3-。