蘭州化物所制備太陽能選擇性吸熱涂料的方法獲發明專利。太陽能選擇性吸附涂層是太陽能熱利用中的關鍵技術,對提高集熱器效率至關重要。選擇性吸熱涂層可用多種方法來制備,如噴涂法、電化學法、真空蒸鍍和磁控濺射法等。然而這些方法均存在一定不足,如污染環境、工藝條件苛刻、生產成本較高、耐候性能不理想、發射率較高等。尖晶石型過渡金屬氧化物(尖晶石型顏料)是一類重要的太陽能選擇性吸熱材料,具有適當的能隙Eg、能吸收能量較高的可見光和近紅外范圍的輻射,同時能透過能量較低的紅外輻射。

中國科學院蘭州化學物理研究所環境材料與生態化學研發中心研究人員通過溶膠—凝膠自蔓延燃燒法制得尖晶石型過渡金屬氧化物,將燃燒后的粉末在一定溫度下煅燒得到黑色尖晶石型顏料,以此顏料為吸光劑采用簡單涂覆法制備了具有較高選擇性吸熱能力的太陽能選擇性吸熱涂層。該項技術于近日獲得國家發明專利授權(以尖晶石型顏料為吸光劑制備太陽能選擇性吸熱涂料的方法,專利號:ZL201110260189.4)。

研究人員將納米級尖晶石型顏料與樹脂、溶劑、助劑利用球磨的方法分散均勻,再加入固化劑,得到太陽能選擇性吸熱涂料。將該涂料通過簡單涂覆的方式均勻涂覆在金屬基材上,經室溫固化后得到太陽能選擇性吸熱涂層。實驗表明,該涂層具有較高的太陽能吸收率(0.95左右)和較低的發射率(0.10左右),可有效提高太陽能集熱器的光熱轉換效率,而且該涂層具有良好的機械性能和較強的耐候性,使用壽命在45年以上。該方法原料廉價易得、工藝簡單可控、成本低廉,便于工業化生產。