[发明专利]一种含碳化钽的太阳能板吸热涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新型涂料技术领域，更具体地说是一种含碳化钽的太阳能板吸热涂料及其制备方法。

背景技术

能源利用在人类社会发展中占有举足轻重的地位，但过度的开发资源和低效率的资源利用，使人类面临着严峻的考验。众所周知，太阳能是一种来源最丰富和可广泛获取的可再生能源，对解决能源危机和环境问题具有重大的作用，且太阳能以独具的储量无限性、存在的普遍性、开发利用的清洁性，使其成为了各国竞相研究的热点。

太阳能吸收涂层主要分为光谱选择性吸收涂层和高吸收率吸收涂层，光谱选择性吸热涂层是一种具有对可见-近红外光高吸收，对红外光高反射的特种涂层, 即它能有效地吸收太阳能, 而受热后自身长波造成的热损失很小，广泛应用于太阳能光热转换，如太阳能热水器、太阳能发电等。太阳能吸热涂层担负着接收并吸收太阳能量的重要作用，影响着整个太阳能吸热系统的稳定性及效率的高低。

目前市面上普遍采用的是在太阳能平板集热器的吸热板芯上喷涂黑色有机涂层，如黑色氟碳树脂、黑色环氧树脂、黑色聚氨酯树脂等，因为采用了普通的树脂材料作为粘合剂及以碳黑或者黑色颜料作为发色体，因此会造成：1、涂层不耐候，过早粉化和退色；2、由于采用的是普通碳黑或者黑色颜料作为发色体，无光谱选择性。因此它的涂层发射率很高，这样就造成了太阳能平板集热器的热效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含碳化钽的太阳能板吸热涂料及其制备方法，该涂料制备工艺简单，成本较低，涂料稳定性高，而且绿色环保，在太阳能热利用领域具有广阔的实用价值和应用前景。

一种含碳化钽的太阳能板吸热涂料及其制备方法，吸热涂料由以下质量份数的原料制得：碳化钽5-15份、铁锰黑颜料2-6份、硅化钛5-15份、锌粉1-6份、纳米硬磁铁氧体1-3份、有机膨润土5-10份、纳米氧化铝5-15份、铝-锆偶联剂2-5份、高分子分散剂1-2份、氟改性硅树脂5-10份、丙酮2-5份和醋酸丁酯6-10份。

吸热涂料制备方法：称取碳化钽、铁锰黑颜料、硅化钛、锌粉，倒入分散研磨机中研磨10～30小时，得到直径在0.1～2μm之间的微细粉末。将氟改性硅树脂和丙酮、醋酸丁酯混合均匀，加入微细粉末、纳米硬磁铁氧体、有机膨润土、纳米氧化铝、铝-锆偶联剂、高分子分散剂搅拌均匀，得到充分分散的体系，再用5000目过滤网对其进行过滤，即得。

使用时，将过滤好的乳液通过热喷涂的方法均匀地涂于太阳能吸热板芯的向阳面，晾干固化即可。涂层厚度控制在10～50μm。

本发明的有益效果是：

本发明的太阳能板吸热涂料制备的涂层为具有高稳定性、高吸收率、高导热率、低辐射率，而且绿色环保。本发明制备工艺简单，成本较低，在太阳能热利用领域具有广阔的实用价值和应用前景。

具体实施方式

为了更加详细的介绍本发明，下面结合实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1

一种含碳化钽的太阳能板吸热涂料及其制备方法，吸热涂料由以下质量份数的原料制得：碳化钽10份、铁锰黑颜料4份、硅化钛10份、锌粉3份、纳米硬磁铁氧体2份、有机膨润土8份、纳米氧化铝10份、铝-锆偶联剂4份、高分子分散剂1.5份、氟改性硅树脂8份、丙酮3份和醋酸丁酯8份。

吸热涂料制备方法：称取碳化钽、铁锰黑颜料、硅化钛、锌粉，倒入分散研磨机中研磨20小时，得到直径在0.1～2μm之间的微细粉末。将氟改性硅树脂和丙酮、醋酸丁酯混合均匀，加入微细粉末、纳米硬磁铁氧体、有机膨润土、纳米氧化铝、铝-锆偶联剂、高分子分散剂搅拌均匀，得到充分分散的体系，再用5000目过滤网对其进行过滤，即得。

使用时，将过滤好的乳液通过热喷涂的方法均匀地涂于太阳能吸热板芯的向阳面，晾干固化即可，涂层厚度控制在30μm。涂层经性能检测其太阳能吸收率高达97.5％，发射率为6％，涂层附着力4B级。

实施例2

一种含碳化钽的太阳能板吸热涂料及其制备方法，吸热涂料由以下质量份数的原料制得：碳化钽5份、铁锰黑颜料2份、硅化钛5份、锌粉1份、纳米硬磁铁氧体1份、有机膨润土5份、纳米氧化铝5份、铝-锆偶联剂2份、高分子分散剂1份和氟改性硅树脂5份、丙酮2份和醋酸丁酯10份。