[发明专利]一种太阳能热发电吸热体材料的制备

说明书

技术领域

本发明提供了一种太阳能热发电吸热体材料—Si₃N_4--SiC吸热陶瓷材料的制备。

背景技术

由于化石能源的有限性，人类一直在努力寻求新的替代能源，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，是最有可能替代化石能源的新能源。塔式太阳能热发电系统由于聚光比高（200~100KW/m²）、热力循环温度高、热损耗小、系统简单且效率高的特点得到世界各国的重视，是目前各国都在大力研究的先进的大规模太阳能热发电技术，作为塔式太阳能热发电核心的空气吸热器，其中的高温吸热体材料担负着接收太阳聚光能量，以及吸热换热的重要作用，影响着整个热发电系统的稳定性及效率的高低。Si₃N₄-SiC吸热陶瓷具有高的强度以及良好的微观组织结构，是一种适合塔式太阳能热发电吸热器用吸热材料。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的不足，提供一种太阳能热发电吸热体材料。

其技术方案是：以级配SiC和5~7um Si₃N₄为主要原料，制备太阳能热发电用Si₃N₄结合SiC吸热陶瓷材料，SiC级配为40nm∶150目∶320目∶700目＝10∶16∶33∶41，氮化硅添加量为20%，红柱石添加量为10%。

本发明的特点是Si₃N₄-SiC材料具有比金属和金属间化合物高的高温强度和抗蠕变性能，比氧化物陶瓷高的热导率和抗热震性能。同时，制品具有高温强度高、导热系数高、热震稳定性好、荷重软化点高、较低的热膨胀系数、抗高温蠕变、抗氧化性能好等特点。作为高温耐火材料，在各种气氛中正常使用温度能达1500左右，能广泛用于特种陶瓷、耐火材料、陶瓷砂轮及冶金等行业。

具体实施方式

采用级配SiC、5~7um Si₃N₄、红柱石、钾长石、钠长石及锂辉石为原料，聚乙烯醇为粘结剂，根据塔式太阳能热发电吸热体材料的要求，采用高热导率的SiC和Si₃N₄为复相基体材料，添加的红柱石在高温下会转变为莫来石以增强复相材料，添加高温熔剂锂辉石和钾长石以降低复相材料烧结温度和提高体积密度，SiC级配为40nm∶150目∶320目∶700目＝10∶16∶33∶41，氮化硅添加量为20%，红柱石添加量为10%。快速球磨机球磨混料10min，以5%PVA溶液为粘结剂，采用半干压成型压制产品。在硅钼棒炉中烧结，烧结温度为1360。

另外，本发明创造不意味着说明书所局限，在没有脱离设计宗旨的前提下可以有所变化。