[发明专利]一种复合耐高温选择性吸收功能膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能选择性吸收功能膜层，具体涉及一种复合耐高温选择性吸收功能膜及其制造方法。

背景技术

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，然而由于其到达地球后能量密度小，给大规模的开发利用带来困难，这就决定了太阳能直接用于日常生活和工业生产前，必须提高太阳能的吸收效率。在太阳能利用方面，太阳能吸热膜是太阳能转换系统的核心部分，高效率的太阳能集热器吸热膜，必须有高的太阳能吸收效率，和低的热幅射损失。即对太阳幅射能量的吸收率要求很高，而对太阳能集热器吸热膜，要求自身的红外辐射率很低，能够把低品位的太阳能最多的转换成热能。实践证明，各种光谱选择性涂层是实现上述目标的有效措施。

从上世纪五十年代太阳能选择性吸收涂层的设想提出至今，科研人员对此进行了大量的研究，涂层类型和制备方法已经多种多样。目前，根据吸收原理和涂层结构的不同，选择性吸收涂层主要有体吸收型涂层、干涉型吸收涂层、金属-电介质复合涂层、表面结构型吸收涂层等，制备方法主要有涂料法、电镀法、电化学法、磁控溅射法和真空镀膜法等。然而，以上方法要么存在能耗高，要么存在污染严重，要么存在成本高，要么存在膜层不够稳定，且耐蚀性差，不能承受恶劣环境和户外长期使用。

发明内容

本发明提供的一种复合耐高温选择性吸收功能膜及其制造方法，解决了在各种形状材料表面上制膜的工艺难题，大大提高了集热材料的吸热面积和防腐性能，从而提高太阳能极热器的热效率。

为解决上述问题，本发明提供的一种复合耐高温选择性吸收功能膜及其制造方法。

一种复合耐高温选择性吸收功能膜及其制造方法，其复合耐高温选择性吸收功能膜，为包括金属基材，复合纳米陶瓷材料膜与碳材料吸收膜层复合的三层结构的功能膜层。复合耐高温选择性吸收功能膜的结构依次为金属基材底层，复合纳米陶瓷材料膜，和复合有机粘合剂经热分解处理后形成分布有致密微孔的碳膜层表层。金属基材底层为板材、或管材、或管板材、管管材，复合耐高温选择性吸收功能膜包括10%-50%的氧化铝、40%-60%氮化硼、10%-50%的碳化硅、5%-10%的纳米氧化铈、15%-20%的粘合剂、2.1%-2.5%的稳定剂和适量的溶剂组成的复合纳米陶瓷材料浆料喷涂后，又在复合纳米陶瓷材料膜层表面喷涂、浸沾或刷涂有机粘合剂，后经干燥，再经将复合纳米陶瓷材料膜层和复合有机粘合剂经加热分解烧结处理后形成。有机粘合剂包括单一材料制造，或为一种以上的复合材料制造，或粘合剂与光吸收材料混合形成膜层，经热分解烧结生成的外表面分布有致密微孔结构的碳膜层表层。

一种复合耐高温选择性吸收功能膜及其制造方法，其复合耐高温选择性吸收功能膜为包括金属基材、其它金属材料高反射金属膜层、复合纳米陶瓷材料膜与碳材料吸收膜层复合的四层结构的功能膜层。复合耐高温选择性吸收功能膜的结构依次为金属基材底层，其它金属材料高反射金属过度膜层，复合纳米陶瓷材料膜，和复合有机粘合剂经热分解处理后形成分布有致密微孔的碳膜层表层。金属基材底层为板材、或管材、或管板材、管管材，高反射金属过度膜层为通过真空蒸镀、磁控溅射、或化学反应生成的金属膜层，复合耐高温选择性吸收功能膜包括10%-50%的氧化铝、40%-60%氮化硼、10%-50%的碳化硅、5%-10%的纳米氧化铈、15%-20%的粘合剂、2.1%-2.5%的稳定剂和适量的溶剂组成的复合纳米陶瓷材料浆料喷涂后，又在复合纳米陶瓷材料膜层表面喷涂、浸沾或刷涂有机粘合剂，后经干燥，再经将复合纳米陶瓷材料膜层和复合有机粘合剂经加热分解烧结处理后形成。有机粘合剂包括单一材料制造，或为一种以上的复合材料制造，或粘合剂与光吸收材料混合形成膜层，经热分解烧结生成的外表面分布有致密微孔结构的碳膜层表层。