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

1、太陽(yáng)能吸收涂層可以有效的提高光熱轉(zhuǎn)化效率。作為太陽(yáng)能熱發(fā)電的重要技術(shù)之一，中高溫太陽(yáng)能吸收涂層是太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其應(yīng)用前景十分廣闊。本文針對(duì)目前中高溫涂層在實(shí)際應(yīng)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(fù)合涂層。
　　 通過化學(xué)鍍銅技術(shù)，在納米鉬粉表面包覆一層銅，制備了Mo-Cu復(fù)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(shù)將納米Al

2、2O3和Mo-Cu復(fù)合粉體制備成具有疏松納米微結(jié)構(gòu)的適合等離子噴涂的微米級(jí)復(fù)合粉粒；用等離子噴涂方法在預(yù)處理好的銅基底上噴涂制備厚度約為2.5μm的太陽(yáng)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(shù)，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(cè)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(shí)候涂層的吸收率和發(fā)射率無(wú)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(xué)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(tuán)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(kuò)散和氧化導(dǎo)致涂層中主要含銅氧兩種元素，同時(shí)涂層在900℃的高溫下依然無(wú)開裂、脫落現(xiàn)象。表明這種微結(jié)構(gòu)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