超細(xì)空心鎳粉在太陽(yáng)能選擇性吸收涂層中的應(yīng)用研究.pdf

1、太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，但由于其到達(dá)地球后能量密度小，在直接應(yīng)用之前，必須提高其能量密度。目前研究的太陽(yáng)能選擇性吸收涂層對(duì)可見(jiàn)光的吸收率很高，能夠把低品位的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成高品位的熱能，是太陽(yáng)能熱利用中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)提高集熱器效率至關(guān)重要。本文通過(guò)自催化還原法制備出超細(xì)空心鎳粉，在此基礎(chǔ)上，研究其在太陽(yáng)能選擇性吸收涂層中的應(yīng)用，主要考察了工藝參數(shù)對(duì)鎳球粒度的影響，重點(diǎn)研究了不同粒徑鎳球在紫外-中紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光性能，探討了

2、鎳球-樹(shù)脂型涂層在紫外-近紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光吸收特性，并分析了涂層厚度及熱處理對(duì)光吸收性能的影響。取得了以下研究結(jié)果： （1）對(duì)超細(xì)空心鎳球的制備工藝進(jìn)行研究表明，影響產(chǎn)物的粒徑大小及粒度分布、產(chǎn)物形貌和成份主要是反應(yīng)物濃度，其中氫氧化鈉濃度對(duì)產(chǎn)物粒徑大小和粒度分布有重要影響。當(dāng)NaOH濃度達(dá)到0.45 mol/L時(shí)，可得粒徑為80nm左右的納米級(jí)鎳球。改變?nèi)芤褐械拇瘟姿徕c濃度對(duì)鎳球的粒徑和形貌影響不大，但對(duì)產(chǎn)物中的磷含量有一定

3、的影響。 （2）對(duì)所制備不同粒徑鎳球的吸收譜和透射譜線進(jìn)行分析表明，在所測(cè)量的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，隨著波長(zhǎng)的增加，鎳球光吸收性能均發(fā)生了不同程度地降低。同時(shí)，在紫外-可見(jiàn)-近紅外的吸收譜中有明顯的由P-O鍵振動(dòng)引起的吸收峰，在中紅外透射譜中也存在由H-O鍵彎曲振動(dòng)和伸縮振動(dòng)引起的吸收峰。 （3）將不同粒徑鎳球與樹(shù)脂混合制備成涂層，研究表明，隨著涂層中吸收劑粒度的減小，涂層的吸收率增大。通過(guò)計(jì)算所得涂層的吸收率，亞微米級(jí)和納米級(jí)鎳

4、球所得涂層的吸收率均在0.96以上，其中粒徑約為150nm鎳球所得涂層的吸收率達(dá)到了0.98。 （4）研究表明，涂層厚度對(duì)光吸收有一定影響。隨著涂層厚度增加，涂層的吸收率增大，但當(dāng)達(dá)到一定厚度后，再增加涂層厚度，對(duì)光吸收效果的影響不大。同時(shí)對(duì)涂層在80℃下熱處理10個(gè)小時(shí)后仍保持較好的吸收效果。 研究結(jié)果表明，利用自催化還原法制備的超細(xì)空心鎳粉來(lái)制備太陽(yáng)能選擇性吸收涂層，與目前文獻(xiàn)報(bào)道吸收涂層的吸收率0.96相比，有一定