[发明专利]太阳能选择性吸收膜的制造方法及设备

说明书

本发明属于化学技术领域，具体涉及一种电解工艺及设备。

应用电化学沉积技术在集热板的表面形成一层太阳能选择性吸收膜，通常是将按所需尺寸加工后的铝或铝合金基材在高于50℃的温度下进行除油和碱腐蚀预处理-阳极氧化-电解着色-接近沸腾的纯水中浸渍封孔。整个工艺过程为间断作业，能耗高，而且对纯水的水质要求高，否则膜的表面产生一种白色“封闭华”，影响表面光洁度。日本公开特许公报昭57-21755公开了一种太阳能集热板的连续制造方法，它是将厚度为5～500μ的卷形铝箔经阳极氧化处理后，在含有金属盐的溶液中进行电解处理，使表面形成黑色的太阳能选择性吸收膜，再经干燥之后与厚度为100μ～1mm的铁、铜等金属复合成一体，以增加铝箔的强度和提高吸热率。该发明的特点是生产过程连续化，但缺点是采取复合异种金属和控制较高的处理液温度（35-80℃）及浓度，以提高太阳能集热板的强度，其工艺较复杂也不经济。

本发明的目的是要提供一种太阳能选择性吸收膜的制造方法及设备。用该方法在较低的温度及处理液浓度的条件下，对铜铝复合条带连续地进行电化学处理，可使条带表面形成光学性能优良的太阳能选择性吸收膜。

为了达到上述目的：处理液槽设计成具有上下两层结构，太阳能集热板采用两边呈瓦楞形中部夹层有铜管的铜铝复合条带，该条带铝材为纯铝或工业纯铝或铝镁合金。工艺过程为：成卷铜铝复合条带由开卷机开卷后连续地进入各槽，依次进行预处理、直流阳极氧化、交流电解着色和冷封闭处理，使条带表面形成具有太阳能选择性吸收膜，通过滚轮在条带两面覆盖塑料保护膜，再进入收卷机，形成成卷产品。

各处理液浓度及温度：

预处理液-含氢氧化钠10-50g/L，市售去油剂10-50g/L，碳酸钠0-40g/L，碳酸氢钠10-30g/L，焦磷酸钠10-40g/L，液温20-50℃;

阳极氧化液为磷酸或磷酸和硫酸的混合液，其中磷酸35-200g/L，硫酸0-15g/L，氧化温度20-40℃;

电解着色液主要为金属盐溶液，金属盐可以是镍、钴、铜、锡的硫酸盐或上述两种金属盐的混合物，其中金属盐30-100g/L，硼酸20-40g/L，温度20-40℃;

冷封闭液为市售的Ni-F冷封闭液，封闭温度20-45℃，封闭时间3-20分钟。

由于本发明方法采取条带在槽中竖立运行，因而条带不凹折，同时在电化学处理过程中产生的气泡能顺利逸出，保证了膜的质量。

使用时，进行流道吹胀，即将复合在铝材条带中的铜管吹起，并按要求切断后直接组装成太阳能集热器。

本发明的优点：

（1）整个制造过程在50℃以下的液温中进行，与现有技术相比能耗低;

（2）本发明的预处理液可除油、防腐蚀同槽进行，与现有两步处理方法相比工艺过程简单;

（3）本发明方法制得的太阳能选择性吸收膜具有优良的光学性能，其吸收率α＞0.9，放射率ε＜0.20，并且有一定的耐腐蚀性能。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图（1）.是本发明太阳能选择性吸收膜制造工艺流程示意图;

图（2）.是本发明制造方法的专用设备剖视图;

图（3）.是图（2）的侧视图。

实施例，如图（1）成卷的铜铝复合条带8竖立放置，经开卷机开卷后，由滚轮牵引连续地依次进入槽1、槽2、槽3和槽4进行电化学处理，槽1为除油和碱腐蚀的予处理，除去条带表面的油污和自然氧化膜;槽2应用直流电进行阳极氧化处理，使条带表面形成多孔性阳极氧化膜;第3槽应用交流电源进行电解处理，将析出的金属沉积在氧化膜的微孔中，使条带表面形成太阳能选择性吸收膜;经槽4冷封闭液进行封孔，使条带表面未被金属沉积填满的微孔封闭，最后经滚轮6在条带两面覆盖塑料保护膜5，进入收卷机（图中未表示）制得具有太阳能选择性吸收膜的成卷铜铝复合条带所用处理液浓度及温度举以下几例：

预处理液为：

实施例1    实施例2    实施例3

氢氧化钠    50    10    20

（g/L）

市售去油剂    10    50    30

（g/L）

碳酸钠    0    40    20

（g/L）

碳酸氢钠    10    30    0

（g/L）

焦磷酸钠    10    40    20

（g/L）

液温（℃）    20    50    30