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【亚博APP下载链接】

日期:2021-02-12 00:55:01 | 人气: 67995

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【亚博APP下载链接】 本文摘要:高温太阳能吸收涂层是太阳能热发电的核心材料,在重油和铁矿石、海水淡化、冬季区域供热和处理雾霾等领域发挥着最重要的作用。

高温太阳能吸收涂层是太阳能热发电的核心材料,在重油和铁矿石、海水淡化、冬季区域供热和处理雾霾等领域发挥着最重要的作用。高温太阳能吸收涂层应具有低吸收率、低发射率和良好的热稳定性。然而,太阳能热发电关键技术和核心材料的缺乏严重制约了相关产业的发展。近年来,备受关注的金属-电介质填充涂层在高温下容易发生金属水解并再次扩散,最终导致涂层光学性能的波动。

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如何解决上述缺点,制备性能优异的太阳能吸收涂层,仍然是新材料和能源研究领域的一个挑战。超高温陶瓷(TiC、WC、HfC、ZrC、TiN)具有低熔点、高硬度、低电导率、良好的抗氧化性和抗热震性、中等热膨胀系数和潜在光谱自由度等特点。近年来,中国科学院兰州化学物理研究所甘肃省粘土矿物应用重点实验室(环境材料与生态化学研究开发中心)研究员刘刚和博士高在国际上首次积极开展了超高温陶瓷与太阳能光谱选择性吸收涂层的可控制备及构效关系研究。

他们与德国亚琛工业大学教授WolfgangTheiss合作,通过光学软件模拟提供不锈钢、超高温陶瓷、光学玻璃、氧化铝等材料的光学常数,成功模拟设计了各种超高温陶瓷太阳能吸收涂层。根据光学模拟结果,在不锈钢(SS)上磁控溅射制备了SS/TIC/Al2O3、SS/TiC-Y/Al2O3、SS/TiC-ZrC/Al2O3、SS/TiC-WC/Al2O3和SS/TiN/Al2O3 (l)-WC/Al2O3,这种太阳能吸收涂层的吸收率小于0.92,发射率大于0。


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