兰州化物所超高温陶瓷基太阳能吸收涂层研究取得系列进展
作者:爱游戏体育app 发布时间:2022-04-09 00:30
本文摘要:高温太阳能吸取涂层是太阳能光热发电的核心材料,某种程度在重质油铁矿、海水淡化、冬季区域性暖气以及应付雾霾等领域扮演着最重要角色。高温太阳能吸取涂层不应不具备低的吸收率、较低的发射率和较好的热稳定性能。然而,太阳能光热发电关键技术和核心材料的缺乏,相当严重制约了涉及产业的发展。 近年来,关注度较高的金属-电介质填充涂层由于在高温条件下易再次发生金属水解、蔓延等问题,最后造成涂层光学性能波动。如何解决上述缺点,制取性能出色的太阳能吸取涂层,仍然是新材料和能源研究领域面对的挑战。

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高温太阳能吸取涂层是太阳能光热发电的核心材料,某种程度在重质油铁矿、海水淡化、冬季区域性暖气以及应付雾霾等领域扮演着最重要角色。高温太阳能吸取涂层不应不具备低的吸收率、较低的发射率和较好的热稳定性能。然而,太阳能光热发电关键技术和核心材料的缺乏,相当严重制约了涉及产业的发展。

近年来,关注度较高的金属-电介质填充涂层由于在高温条件下易再次发生金属水解、蔓延等问题,最后造成涂层光学性能波动。如何解决上述缺点,制取性能出色的太阳能吸取涂层,仍然是新材料和能源研究领域面对的挑战。

超高温陶瓷(TiC、WC、HfC、ZrC和TiN)具备低熔点、高硬度、低导电亲率、较好的抗氧化性和抗热震性、中等热膨胀系数和潜在的光谱自由选择特性。近年来,中国科学院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用于重点实验室(环境材料与生态化学研究发展中心)研究员刘刚、博士高祥虎首度在国际上积极开展了超高温陶瓷恩高温太阳能光谱选择性吸取涂层的可掌控备及构效关系研究。他们与德国亚琛工业大学教授WolfgangTheiss合作,通过光学软件仿真,提供了不锈钢、超高温陶瓷、光学玻璃、氧化铝等材料的光学常数,并以此为基础顺利仿真设计出有各类超高温陶瓷恩太阳能吸取涂层。

依据光学仿真结果,利用磁控溅射技术,以不锈钢(SS)为基底,在300oC的沉积温度下制取出有了SS/TiC/Al2O3、SS/TiC-Y/Al2O3、SS/TiC-ZrC/Al2O3、SS/TiC-WC/Al2O3、SS/Al2O3(L)-WC/Al2O3(H)-WC/Al2O3、SS/TiN/Al2O3等系列高温太阳能吸取涂层。该类太阳能吸取涂层吸收率小于0.92、发射率大于0.。


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