[发明专利]一种在紫铜表面制备高吸收率高发射率的黑化热控膜层的方法

摘要

一种在紫铜表面制备高吸收率高发射率的黑化热控膜层的方法，它涉及一种制备热控膜层的方法。本发明的目的是要解决现有方法制备的黑化热控膜层存在反应条件苛刻，难以精确控制，制备的膜层易脱落、与基体的结合力差的问题。方法：一、紫铜的预处理；二、溶液沉积法制备热控涂层；三、制备SnO2溶胶；四、制备TiO2溶胶；五、涂层凝胶旋转涂覆；六，升温，得到高吸收率高发射率的黑化热控膜层。本发明制备的高吸收率高发射率的黑化热控膜层的太阳吸收率α大于0.97，发射率ε大于0.92。本发明可获得一种在紫铜表面制备高吸收率高发射率的黑化热控膜层的方法。

主权项

1.一种在紫铜表面制备高吸收率高发射率的黑化热控膜层的方法，其特征在于一种在紫铜表面制备高吸收率高发射率的黑化热控膜层的方法是按以下步骤完成的：一、紫铜的预处理：①、依次使用240#SiC砂纸、1000#SiC砂纸和1500#SiC砂纸对紫铜进行打磨处理，得到表面光亮的紫铜样片；②、除油、酸洗：将表面光亮的紫铜浸入到NaOH和Na2CO3混合液中15min～20min，再使用蒸馏水清洗3次～5次，再浸入到酸洗液中1min～2min，再使用蒸馏水清洗3次～5次，再使用电吹风吹干，得到预处理后的紫铜；步骤一②中所述的NaOH和Na2CO3混合液由NaOH、Na2CO3和水混合制备而成；所述的NaOH和Na2CO3混合液中NaOH的质量分数为10％～25％，Na2CO3的质量分数为15％～30％；步骤一②中所述的酸洗液由质量分数为70％～98％的H2SO4溶液、质量分数为65％的HNO3和蒸馏水组成；所述的酸洗液中质量分数为70％～98％的H2SO4溶液的体积分数为40％～55％；所述的酸洗液中质量分数为65％的HNO3的体积分数为1％～4％；二、溶液沉积法制备黑化热控膜层：将步骤一②中得到的预处理后的紫铜浸入到温度为40℃～80℃的沉积液中，再在温度为40℃～80℃下沉积反应10min～40min，得到表面沉积有黑化热控膜层的紫铜；步骤二中所述的沉积液为次氯酸钠、氢氧化钠和水的混合液；所述的沉积液中次氯酸钠的浓度为50g/L～55g/L，氢氧化钠的浓度为85g/L～90g/L；三、制备SnO2溶胶：①、将蒸馏水和正丙醇混合，再在搅拌速度为60r/min～150r/min下搅拌0.5h～1.5h，得到水解溶液1；步骤三①中所述的蒸馏水与正丙醇的体积比为(0.1～0.5):1；②、将蒸馏水与异丙醇混合，再在搅拌速度为60r/min～150r/min下搅拌0.5h～1h，得到水解溶液2；步骤三②中所述的蒸馏水与异丙醇的体积比为(0.2～0.7):1；③、将SnCl4·5H2O溶解到正丙醇中，得到四氯化锡的醇溶液；步骤三③中所述的SnCl4·5H2O的质量与正丙醇的体积比为(0.5～1.3):1；④、将水解溶液1在搅拌速度为40r/min～100r/min的条件下以40滴/min～80滴/min的滴加速度滴加到四氯化锡的醇溶液中，得到混合溶液A；将混合溶液A在搅拌速度为40r/min～100r/min下搅拌反应1h～2h，再将水解溶液2在搅拌速度为40r/min～100r/min的条件下以60滴/min～100滴/min的滴加速度滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；将混合溶液B在搅拌速度为40r/min～80r/min下搅拌反应1h～2h，再放入密闭容器中陈化5天～7天，得到透明的SnO2溶胶；步骤三④中所述的水解溶液1与四氯化锡的醇溶液的体积比为(0.5～0.9):1；步骤三④中所述的水解溶液2与四氯化锡的醇溶液的体积比为(0.9～1.5):1；四、制备TiO2溶胶：将钛酸四丁酯和异丙醇混合，再在搅拌速度为60r/min～150r/min下搅拌反应0.5h～1h，得到混合溶液C；向混合溶液C中滴加乙酰丙酮，再在搅拌速度为60r/min～150r/min下搅拌反应2～5h，再以40滴/min～80滴/min的滴加速度滴加去离子水和异丙醇的混合溶液，得到混合溶液D；使用质量分数为65％的HNO3溶液调节混合溶液D的pH值至2～3，再在搅拌速度为40r/min～100r/min下搅拌0.5h～1h，再放入密闭容器中陈化5天～7天，得到透明的TiO2溶胶；步骤四中所述的钛酸四丁酯与异丙醇的体积比为(10～15):100；步骤四中所述的乙酰丙酮与混合溶液C的体积比为(3～5):110；步骤四中所述的去离子水和异丙醇的混合溶液中去离子水与异丙醇的体积比为(2.3～5.0):10；步骤四中所述的混合溶液D中去离子水与钛酸四丁酯的摩尔比为(5～8):1；五、涂层凝胶旋转涂覆：将表面沉积有黑化热控膜层的紫铜放在甩胶台上，在甩胶台转速为1000r/min～1500r/min的条件下，将透明的SnO2溶胶涂覆在紫铜表面的黑化热控膜层上，再在甩胶台转速为1000r/min～1200r/min的条件下，将透明的TiO2溶胶涂覆在紫铜表面的SnO2溶胶上，得到涂覆溶胶后的紫铜；六、将涂覆溶胶后的紫铜在温度为100℃下干燥30min～60min，再放入高温电阻炉中，再将高温电阻炉以20℃/min～30℃/min的升温速率升温至300℃～450℃，再在温度为300℃～450℃下保温1h～2h，再在炉内自然冷却，得到高吸收率高发射率的黑化热控膜层，即完成一种在紫铜表面制备高吸收率高发射率的黑化热控膜层的方法。