中高溫非真空太陽能吸收涂層Mo-Cu-Al2O3制備及熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、太陽能吸收涂層可以有效的提高光熱轉化效率。作為太陽能熱發(fā)電的重要技術之一，中高溫太陽能吸收涂層是太陽能熱利用領域的研究熱點，其應用前景十分廣闊。本文針對目前中高溫涂層在實際應用中存在的高溫下熱穩(wěn)定性差、成本高等問題，提出一種新的涂層制備工藝，制備了一種新型的適合在中高溫非真空條件下使用的復合涂層。
　　 通過化學鍍銅技術，在納米鉬粉表面包覆一層銅，制備了Mo-Cu復合粉體，該粉體作為涂層的主吸收體材料；采用霧化造粒技術將納米Al

2、2O3和Mo-Cu復合粉體制備成具有疏松納米微結構的適合等離子噴涂的微米級復合粉粒；用等離子噴涂方法在預處理好的銅基底上噴涂制備厚度約為2.5μm的太陽能吸收涂層。這種涂層制備工藝采用常規(guī)的等離子噴涂方法，而非目前常用磁控濺射技術，大大降低了涂層的制備成本。
　　 用紫外可見光-近紅外光譜儀測得不同熱處理溫度下涂層吸收率和發(fā)射率，發(fā)現(xiàn)在熱處理溫度低于600℃的時候涂層的吸收率和發(fā)射率無明顯的變化，其數(shù)值約為0.868和0.347

3、，表明這種涂層具有良好的高溫光學性能。用SEM和EDS觀察分析不同退火溫度下(100℃、200℃、300℃、400℃、600℃、800℃、900℃)保溫2h處理后涂層表面形貌和成分，發(fā)現(xiàn)涂層的未溶區(qū)和半熔區(qū)存在團聚的納米顆粒，在熱處理溫度為800℃，由于基底中銅元素高溫下的擴散和氧化導致涂層中主要含銅氧兩種元素，同時涂層在900℃的高溫下依然無開裂、脫落現(xiàn)象。表明這種微結構增加了涂層的韌性；該涂層在900℃以下高溫中具有良好熱穩(wěn)定性，可