电化学表面技术在太阳能热转换中的应用

《电化学表面技术在太阳能热转换中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com1995年l1月材料保护第28卷第l1期lL2i综述{．＼2￡ffl．电化学表面技术在太阳能巍转换中的应用'。C天津大学应用化学系(300072)陈延禧韩佐青了KSI一天津市一轻局职工大学_魏’'。●_●_一pl摘要评述了电化学表面技术在太阳能热转换光谱选择性涂层中的应用．包括黑铬、黑镍、黑钴电镀．铝氧化．钢铁和抽调哺利用光谱镀表面：．．豫《})般未f19配轱~-挨v，引言n～太阳自邑跫器对阳-用光选择性涂层的其他要求还有：l好的热稳定性及耐蚀性．否则太阳能集热器难以长期稳定地工作。随着现代科学技术的发展．对功能性表面镀层及转化

2、膜的研究日趋活跃。用于太阳能热转换中的光谱选择性涂层即为一2电化学表面技术在制备光谱选择性涂层中的应用及倒光谱选择性(吸收或发射)涂层是一种具有高吸收率()和低其进展发射率(e)的涂层。J．A．Du珏ie给出的理想选择性表面的单色反射率曲线经常被用来说明其工作原理。它在波长≤3时(即用于制备太阳能热转换用选择性涂层的电化学表面技术分太阳能辐射的波长区间0．3～3．0m)，表面反射率(p)甚低，P一为两大类，即电沉积层——以阴极还原法制备的电镀层和电化0．05．根据Kirchof定律，其吸收率a为0．95，即吸收率甚高{反学转化膜——通常是以阳极氧化过程实现的。之，在波长大于3

3、ram时，即红外光谱区(对于通常的太阳能集热2．1电镀层器，工作温度下产生的辐射能波长)则反射率掘高，p=09在研已经研究和应用的包括黑铬．黑镍、黑钴等镀层。究中还经常应用a与e的比值：a，￡来表征这类撩层选择性的高2．11黑铬镀层低，显然，／E血大，选择性能血佳，太阳能集热器具有更高的热效率。倒如一般的黑色油漆．n值虽高，但e值亦大，故a，￡仅为1黑铬镀层是在太阳能热转换中研究最广泛的镀层。国内陆龙波等Ⅲ、刘鉴民等Ⅲ扬淑玲等Ⅲ曾报道过有关工作；国外Ben～2，而各种电化学表面技术制备的选择性持层其／E值都可能ning!”达到4～15。、Cathro、Pettit[Ⅲ、Lam

4、pert[一、Lee[一等也发表了有关研究结果。内容涉及电镀渍组成．工艺参数，所获镀层的光学性应该注意的一个问题是，虽然黑色的涂层通常具有高的吸能(a、e值)t耐热性及耐蚀性．镀层的微观结构及选择性吸收机收率。然而并非只有肉眼识别的黑色表面才具有这种性质。陈延理。禧曾发现：某些经过电解着色的铝氧化膜，并非纯黑色，但仍然具用于太阳能热转换中的黑铬实倒(见表1)。有根低的明亮值“]，即吸收率很高。丧1镀蒗组成{g／L)与工艺条件36Cr02∞～4003404O03jO～350320～340捧加荆(Vel)不详2525～3024～26BaC0ll7．5不详NaOH60Cr抖8～l2

5、8～I16～1lH}SiH6·xH2O0．5丙畦蔗糖Z～5Dx(A／din)15～4020～222020～25l3～l6’时阃(rain)2～6l～2I_0～1．52～5温度(C)<20Z4l5～25242o镀层的光学性能I：0．903～0．91740．10～960．120．915O0．96～097O0．707～o．90780．9048～0．915作者北赢附髑所AC．Benn[ngK．CathroRB．PttitC．M．LampertTK．L陆澹善出处[7]l1oj[11][12][13][14]*脉冲电镀的平均电流。**为300℃时￡值．可以看出，各个研究者得到的黑铬镀层的

6、性能虽不相同．但间，因此其／E为6～13，即其光谱选择性能良好。其吸收率和发射率大多可以达到0．93～0．97和0．O7～0．15区黑铬镀层也具有较好的热稳定性及耐蚀性。Pett]t和Lam维普资讯http://www.cqvip.com2MATERIALSPRoTECTl0Npert对镀层高温老化性能进行r洙入的研究．包括350C和450国内战余美等。’、I射光明等曾报道有_关研究情况前者制C的强化试验，认为这一镀层可以在300CF长期稳定1二作；陆备的吏际是一种组成为钻镍硫化合物的选择性涂层；后者在含龙波等报道黑铬在240c卜经250h试验，光学性能几乎不变。有Co和CN

7、S离的电解液中C积，镀层主要有Co、O、S三种M．Selvan迁研究过在三价铬的氯化物溶液中(CrCI200无素。而一般黑钴镀层的主要成分是CoS。所获镀层具有蜂窝型g／L、AICI30g／L，草酸3g／L)沉积的黑铬镀层，其口选到网状结构在22OC耐热试验后光学眭能稳定0．96E为0．1。John连续报道rCo和CoCd选择性吸收镀层的研究结新近T．K．Lee等研究棘}巾电镀制备太阳能热转换用的黑粜一卜，作者认为这类镀层的光学性能良好，而且经300c、64铬‘认为既可获得满意的光学性能叉可有效地降低电