[发明专利]一种高效太阳能吸热材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高效太阳能吸热材料及其制备方法，由以下成分制备而成：有机硅树脂、石墨烯、碳纤维、丙烯酸丁酯、羟基化亚麻油、十二烷基硫酸钠、纳米粉体、金属硝酸盐、固化剂、吸光剂、成膜剂、聚乙二醇、有机溶剂和聚醚改性硅油消泡剂。本发明制备的吸热材料具有优异的太阳能吸收性能，并采用具有光催化迁移性能的导热材料，不仅能够增大太阳能吸收范围，同时也能增强吸热材料的导热性能，使吸热材料具有较高的使用寿命，且反应工艺条件温和，生产成本低，易于进行工业化大规模生产。

技术领域

本发明属于太阳能材料技术领域，具体涉及一种高效太阳能吸热材料及其制备方法。

背景技术

太阳能热利用是太阳能利用的一种重要形式，是指用太阳能集热器将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用的过程。随着能源短缺的问题日益严重，企业对节能减排措施的投入越来越大，使得人们对太阳能热利用的研究越来越广泛和深入，太阳能热利用将会有更加广阔的发展前景。

太阳能吸热材料是太阳光吸收体系中用于吸收光能的核心功能部分，通常用于太阳能集热元件或太阳能选择性吸收材料体系中。良好的吸热效率是太阳能吸热材料的基本要求。目前，市面上普遍采用的是在平板集热器的吸热板芯上喷涂黑色有机涂层，如黑色氟碳树脂、黑色环氧树脂、黑色聚氨酯树脂等，由于此类涂层采用普通树脂材料作为粘合剂，并以普通碳黑或者黑色颜料作为发色体，因此存在以下问题：1.材料不耐候，容易过早粉化和退色；2.无光谱选择性，使得其材料发射率很高，造成太阳能平板集热器的热效率较低。

此外，现有的太阳能吸热材料制备时，多选择铝作为溅射阴极，与氮气进行反应生成渐变膜形式的薄膜，这种薄膜仅适合在低温真空环境下使用，而抗烘烤性差；采用干涉膜制备的薄膜抗烘烤性优于渐变膜制备的薄膜，但制备时要求对各层的光学常数、厚度等进行精确控制，因而制备工艺复杂且原材料价格昂贵。

公开号为CN104446489A，公开了一种太阳能热发电用吸热体基体材料及其制备方法，组分及各组分质量分数如下：碳化硅25-50份，二氧化硅8-15份，三氧化二铝1-6份，碳化铝2-5份，氧化钡BaO0.12-0.36份，表面活性剂3-6份，SiAlON0.1-0.6份，碳酸铯0.22-0.84份，三氧化钼0.45-1.35份，玻璃纤维0.18-1.25份。公开号为CN107815241A，公开了一种太阳能板选择性吸热材料及其制备方法，由以下质量份数的原料制备而成：纳米级尖晶石型颜料5-10份、镍粉4-8份、亚麻油基水性聚氨酯-聚丙烯酸树脂30-50份、干性油醇酸树脂8-12份、无水丙酮4-8份、EFKA35704-8份、SN-50274-12份、聚醚改性硅油消泡剂8-20份；所述亚麻油基水性聚氨酯-聚丙烯酸树脂合成的主要原料为羟基化亚麻油、异氟尔酮二异氰酸酯、聚醚N210（Mn=1000）、2,2-二羟甲基丙酸、一缩二乙二醇、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、三乙胺、丙酮、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、十二烷基硫酸钠、过硫酸钾和碳酸氢钠。以上两种现有技术制备的太阳能吸热材料，虽然具有很好的吸热效果，但是其制备工艺复杂并且所涉及的材料相对昂贵，而且吸热材料的耐候性并不理想，导致其使用寿命不长。

综上所述，因此需要一种更好的太阳能吸热材料，来改善现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效太阳能吸热材料及其制备方法，本发明制备的吸热材料具有优异的太阳能吸收性能，并采用具有光催化迁移性能的导热材料，不仅能够增大太阳能吸收范围，同时也能增强吸热材料的导热性能，使吸热材料具有较高的使用寿命，且反应工艺条件温和，生产成本低，易于进行工业化大规模生产。

本发明提供了如下的技术方案：