[发明专利]一种高效的太阳能转化炊具

说明书

本发明公开了一种高效的太阳能转化炊具的制备方法。该方法包括下述步骤：1)将黑材料进行研磨，然后再将其喷涂到金属炊具底部；2)将高分子材料溶于有机溶剂中制备成混合溶剂，再将其喷涂至所述金属炊具底部；3)先将步骤2)处理后的金属炊具在室温下干燥，然后再进行高温碳化，即得。该太阳能转化炊具能有效的吸收太阳光，太阳光的吸收率在0.9以上。并且太阳能转化炊具再经过火焰煅烧后以及高温处理后仍具有高效的太阳光吸收率，其太阳光吸收率仍然能达到0.9以上。同时该太阳能转化炊具能很好的抗机械损坏以及化学腐蚀，使其应用范围得到了极大的提升，并且本涂层能长期使用。

技术领域

本发明属于光热领域，具体涉及一种高效的太阳能转化炊具。

背景技术

目前，国内太阳能热利用的产品很多，利用太阳光作为能源去实施煮饭、烧水、炒菜一方面能节约能源，另一方面也能极大的方便人民的生活。但目前来看，同类的产品以及专利都聚焦于太阳能灶，解决其携带不方便、需要时刻移动、使用不方便等问题。但其仍然存在使用时间短，不能全天全季节使用等缺点，例如：其使用的时间仅限于太阳光比较强的中午以及室温比较高的夏天，在冬天或者是早晨傍晚的时候很难利用太阳能来进行炊事，这极大的限制了太阳能炊具在日常生活中的应用。

作为光热转化的光热转化效率的核心器件——炊具，其对太阳能低的利用率是限制太阳能炊具的进一步应用的核心问题，即使用目前现有的手段专门对金属进行修饰，使其增大其对太阳能的吸收，但对于便宜的炊具来说，仍存在一系列问题，一方面：专门上一层光热材料使其价格更加昂贵，经济上不足以抵消因使用太阳能带来的经济效应，另一方面，光热材料的脆弱性使其不能靠近高温以及火焰，从而使其变成了专门的太阳能炊具，不具有普适性，增加了使用者的成本。因此，在提高炊具的光热转化效率的同时实现其仍能在高温以及火焰上使用是目前亟需解决的难题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的太阳能转化炊具，该炊具能有效的解决上述现有炊具存在的问题，在实现高效转化太阳能的情况下，该炊具仍能当作正常的炊具使用。

该太阳能转化炊具可以通过以下技术方案来实现：

一种高效的太阳能转化炊具的制备方法，包括下述步骤：

1)将黑材料进行研磨，然后再将其喷涂到金属炊具底部；

2)将一定量的高分子材料溶于有机溶剂中制备成混合溶剂，再将混合溶剂喷涂至步骤1)所述金属炊具底部；

3)先将步骤2)处理后的金属炊具在室温下干燥，然后再进行高温碳化，即得。

上述的制备方法中，所述黑材料选自常见的碳黑材料，包括但不局限于碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯、石墨、碳黑等一系列黑材料。所述黑材料研磨至粒径小于20um。

通过大量的实验研究发现，当喷涂的黑材料厚度为50-80微米时光热效果最好。

上述的制备方法中，步骤1)中所述喷涂具体是使用涂料喷漆机将黑材料粉末均匀的喷到金属炊具底部。

上述的制备方法中，所述金属炊具由下述任意材料制成：不锈钢、铝、以及铝合金等常见的金属炊具。

上述的制备方法中，所述有机溶剂可以为二氯甲烷、丙酮、甲苯、苯、三氯甲烷、乙酸乙酯等溶剂中的一种或者多种。所述高分子材料为常见的包含硅氧键的材料，包括但不局限于聚酚氧树脂、聚硅氧烷、聚二氧化硅等。所述聚酚氧树脂的分子量可为10000-600000，具体分子量可为300000；所述聚硅氧烷的分子量可为10000-800000，具体分子量可为110000；所述聚二氧化硅的分子量可为5000-100000，具体分子量可为50000。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤2)中，混合溶剂中高分子材料的质量分数为5％-20％。