化工进展 ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (S1): 141-146.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0951

• 材料科学与技术 • 上一篇    下一篇

CoFe2O4基棕褐色太阳能吸收涂层的制备及性能

陈宝辉1, 陆佳政1, 马鹏军2, 金灵华1, 刘刚2, 方针1   

  1. 1 国网湖南省电力公司防灾减灾中心, 电网输变电设备防灾减灾国家重点实验室, 湖南 长沙 410007;
    2 中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学发展中心, 甘肃 兰州 730030
  • 收稿日期:2018-05-09 修回日期:2018-06-12 出版日期:2018-11-30 发布日期:2018-12-13
  • 通讯作者: 刘刚,研究员,博士生导师,研究方向为太阳能吸收涂层。
  • 作者简介:陈宝辉(1987-),男,博士,研究方向为电网防冰、防雷材料及技术。E-mail:bymountians@gmail.com。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51402315)及国家电网公司项目(5216A01600W0)。

Preparation and properties of CoFe2O4 based spinel brown solar absorber coatings

CHEN Baohui1, LU Jiazheng1, MA Pengjun2, JIN Linghua1, LIU Gang2, FANG Zhen1   

  1. 1 State Grid Hunan Electric Power Corporation Disaster Prevention and Reduction Center, Changsha 410007, Hunan, China;
    2 Research & Development Center for Eco-chemistry and Eco-materials, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730030, Gansu, China
  • Received:2018-05-09 Revised:2018-06-12 Online:2018-11-30 Published:2018-12-13

摘要: 采用溶液凝胶法在400℃的低温条件下制备出单相CoFe2O4尖晶石型陶瓷颜料。通过XRD、SEM及颜料的红外反射光谱系统的研究了煅烧温度对陶瓷颜料的晶型结构、晶粒尺寸、晶粒形貌以及热发射值的影响。随后,将合成的CoFe2O4尖晶石型陶瓷颜料与有机树脂、有机助剂复配,形成吸光涂料。采用操作简单,成本低廉、容易实现大面积制备的涂料喷涂法将所制备的吸光涂料喷涂到高红外反射的金属铝基底上,制备出尖晶石型棕褐色陶瓷太阳能吸光涂层,其太阳能吸收值αs=0.768~0.818,热发射值为ε100=0.315~0.398。棕褐色的涂层也可以满足太阳能户外建筑对色彩的需求。此外,接触角测试表明CoFe2O4尖晶石型陶瓷涂层平均水的接触角θe>106°,这使得该涂层具备一定的自清洁性能,能有效地应对户外湿度环境对涂层的侵蚀。

关键词: 太阳能, 凝胶, CoFe2O4, 喷涂法, 烧结, 光学性能, 自清洁性能

Abstract: Single-phase CoFe2O4 ceramics pigments have been obtained at 400℃ by sol-gel method. The effect of annealing temperature on crystal form, grain size, grain morphology, and thermal emittance has been investigated by XRD spectra, SEM analysis and IR reflectance spectra of ceramics pigments. Ultimately, spinel-type CoFe2O4 ceramics pigments, organic resin, as well as organic additives have been mixed to fabricate the solar absorber paint. Subsequently, the solar absorber paint has been deposited on high infrared reflectance aluminum substrates to prepare spinel-type brown ceramic solar absorber coating with solar absorptance values of αs=0.768-0.818, thermal emittance values of ε100=0.315-0.398. Furthermore, with an average water contact angle values exceeding 106°, CoFe2O4 spinel-type ceramics coatings show the self-cleaning property.

Key words: solar energy, gels, CoFe2O4, spray-paint method, sintering, optical property, self-cleaning property

中图分类号: 

京ICP备12046843号-2;京公网安备 11010102001994号
版权所有 © 《化工进展》编辑部
地址:北京市东城区青年湖南街13号 邮编:100011
电子信箱:hgjz@cip.com.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn