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第29卷第1期 太阳能学报 v01．29．No．1 2008年1月 ACrAENERG¨正$OLARISS1NICA Jan．．2008 空心镍球在太阳能吸热涂层上的研究应用 李志彬1’2，仵亚婷1，邓意达1，胡文彬1 (1．上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室，上海200030；2．绍兴文理学院数理信息学院，绍兴312000) 摘要：将超细空心镍粉与丙烯酸树脂混合制成涂料，采用浸沾法制备太阳能选择性吸收涂层并测试涂层的光学 性能。测试结果表明，涂层有很高的吸收率(o．98)，可能由于丙烯酸树脂或者涂层过厚的原因，涂层有比较高的发 射率。涂层的吸收率会随着镍粉粒径的增大而减小，发射率则随着涂层的厚度增大而增大，与镍粉粒径无关。 关键词：超细镍粉；太阳能；选择性吸收；涂层 中图分类号：TK511 文献标识码IA CIS-100型粒度分析仪测量了粉末的粒径分布。 0 引 言 粘结剂采用丙烯酸树脂。溶剂由丙酮和乙醇混 从上世纪50年代太阳能选择性吸收涂层的设 想提出至今，科研人员对此进行了大量研究，已有多 板，其表面经过脱脂、抛光处理。 种涂层类型和制备方法[1~5】。目前，根据吸收原理1．2涂层制备 和涂层结构的不同，选择性吸收涂层主要有体吸收 将空心镍粉与丙烯酸树脂按一定比例混合，滚 型涂层、干涉型吸收涂层、金属一电介质复合涂层、表 动搅拌20h后加入适量溶剂充分搅拌以便获得选择 面结构型吸收涂层等种类，制备方法主要有涂料法、 性涂料；采用浸沾法将涂料涂在纯铝板上，通过不同 电镀法、电化学法、CVD法和真空镀膜法等，其中真 的浸沾次数控制涂层厚度，最后将涂层150℃保温 空镀膜法和电化学法已经实现商业应用。 2h得到选择性涂层。利用MEF4M型金相显微镜观 在选择性吸收涂层制备中，镍由于具有良好的光 察涂层截面，测量涂层厚度。 吸收性和稳定性而得到了广泛的应用№1103。本课题1．3光学性能测试 组利用简易的自催化还原法制备了超细空心镍粉¨0I， 利用美国VARIAN公司制造的CARY500型紫 实验测试结果表明其具有极好的光吸收性能。为了 外．可见一近红外分光光度计测量涂层在250— 进一步探索空心镍粉在太阳能方面的应用，将镍粉与 2500nm光谱漫反射谱曲线，其中使用漫反射积分球 丙烯酸树脂混合制成涂料，利用浸沾法在铝板上制备 附件，然后利用公式(1)积分求得太阳光吸收率口； No 得到涂层，并对其光吸收性能进行了测试。 利用中国科技大学的ModelAE型半球面发射率 测定仪测得涂层发射率￡。 1样品制备与测试 2实验结果与讨论 1．1原料及其处理 以分析纯的硫酸镍、次磷酸钠、氢氧化钠为原料， 2．1空心镍球的形貌分析 少量柠檬酸和乙酸为添加剂，在80℃水浴中形成Ni 改变NaOH浓度，可以明显改变空心球的粒径， (OH)：胶核，以该胶核为模板借助自催化还原反应制因此选择了5种NaOH浓度得到不同粒径的空心镍 球粉体。图l显示了制备的超细空心镍球形貌特 备出了超细空心镍球。运用FEISirion．200场发射扫描 kv)观察粉末的微观形征。粉体由圆球状颗粒组成，而每个颗粒表面又布 电镜(删)(工作电压为10 貌。利用ZetasizerNanoS型PCS纳米粒度分析仪和满小颗粒，这可能对光吸收有促进作用。 收稿日期：2006-09-28 基金项目：国家自然科学基金；上海市科委科研计划项目(05nnfr5004) 万方数据 1