[发明专利]太阳能热发电用吸热体基体材料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明属于太阳能电池材料技术领域，具体涉及一种太阳能热发电用吸热体基体材料及其制备方法。

背景技术

短缺的能源已严重影响人们的生活和制约社会的发展。丰富的太阳能是重要的清洁能源,是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。第一次石油危机之后,各国竞相开展太阳能、水能、风能等清洁和可再生能源的应用研究,尤其是太阳能的应用研究最为广泛。

太阳能作为一种绿色能源对环境没有任何无污染性,而且它的来源简单,可以说是在人类的生存年限内其是取之不尽用之不竭的。太阳能不仅是一次性能源,还是清洁能源,它资源丰富、普遍存在、无需运输、还可免费使用、最重要的是对环境没有任何污染。太阳能电池也因太阳能的特殊性具有许多其他发电方式所不具备的优点:不受地域限制、不消耗燃料、规模可大可小、灵活性大、无污染、无噪音、安全可靠、建设周期短、维护简单、最具有大规模应用的可能性。所以很多专家把太阳能能源作为可替代的能源去开发,希望太阳能够造福于人类。现如今所使用的太阳能有很大一部分是由太阳电池转换得来的。因为太阳能电池对光有感应,能够把照射在其表面的光能转换为电能。目前,在有关专家的努力下,太阳能电池己经走向了商业化和产业化。

太阳能发电种类很多,目前,较为成熟的有太阳能光伏发电和太阳能热发电。在众多的太阳能利用技术中,太阳能热发电技术被誉为最有前景,最有可能大规模利用太阳能的技术。太阳能热发电是利用聚光器聚集太阳能,经吸收器吸收后,转化成热能,产生高温蒸汽或气体进入汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组产生电能。按聚光形式不同,太阳能热发电可分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。塔式太阳能热发电系统由于聚光比高、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。而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,国外对吸热体材料的研究和选择已经做了大量的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能热发电用吸热体基体材料及其制备方法，制备工艺简单易操作，制得的太阳能热发电用吸热体基体材料具有优良的耐热震性、较高的强度及耐火度,满足当前太阳能热发电吸热材料要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

    一种太阳能热发电用吸热体基体材料，组分及各组分质量分数如下：碳化硅 25~50份，二氧化硅 8~15份，三氧化二铝 1~6份，碳化铝Al₄C₃ 2~5份，氧化钡BaO 0.12~0.36份，表面活性剂 3~6份，SiAlON 0.1~0.6份，碳酸铯（Cs₂CO₃）0.22~0.84份，三氧化钼（MoO₃）0.45~1.35份，玻璃纤维 0.18~1.25份。

    所述表面活性剂为聚乙二醇。

    还包括三氧化二铁 0.05~0.15份，铜 0.11~0.51份。

    所述碳化硅的粒度为0.2~1.5mm。

    太阳能热发电用吸热体基体材料，组分及各组分质量分数优选如下：碳化硅 35~45份，二氧化硅 10~12份，三氧化二铝 3~5份，碳化铝Al₄C₃ 3~4.5份，氧化钡BaO 0.22~0.26份，表面活性剂 4~5份，SiAlON 0.3~0.5份，碳酸铯（Cs₂CO₃）0.41~0.64份，三氧化钼（MoO₃）0.72~1.1份，玻璃纤维 0.44~0.75份，三氧化二铁 0.08~0.12份，铜 0.24~0.43份。

    所述碳化硅的粒度为0.35~0.7mm。

    所述太阳能热发电用吸热体基体材料的制备方法，包括如下步骤：

1）将碳化硅置于表面活性剂中浸泡 12~36h，然后升温至80~120℃，加入二氧化硅和三氧化二铝，搅拌，混合均匀得物料A；

2）将剩余物料按比例加入步骤1）的物料A中，混合均匀，研磨至物料细度在200~400目，然后造粒，压制；