專利名稱：一種釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光熱轉(zhuǎn)換涂層材料，特別涉及釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料。
背景技術(shù)：
在全球能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活健康的今天，世界各國(guó)都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)發(fā)展和在后續(xù)發(fā)展中獲取優(yōu)勢(shì)地位?；剂险嘉覈?guó)一次能源90%以上，化石能源的大量使用造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，并導(dǎo)致我國(guó)溫室氣體排放量居高不下。先進(jìn)能源、節(jié)能技術(shù)和環(huán)保技術(shù)的綜合開(kāi)發(fā)和利用，已成為十分緊迫的課題。太陽(yáng)能以其清潔、源源不斷、安全等顯著優(yōu)勢(shì)，成為關(guān)注重點(diǎn)。在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，太陽(yáng)能熱水器的熱利用轉(zhuǎn)換技術(shù)無(wú)疑是最為成熟的，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也較光伏電池、太陽(yáng)能發(fā)電等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先一步。中國(guó)太陽(yáng)能熱水器的年生產(chǎn)量是歐洲的2倍，北美的4倍，現(xiàn)已成為世界上最大的太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)國(guó)和最大的太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)，并仍在以每年20%-30%的速度遞增。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活水平的不斷提高，居民對(duì)家庭室內(nèi)熱水的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，中國(guó)太陽(yáng)能熱水器市場(chǎng)潛力巨大。太陽(yáng)能熱水器是指以太陽(yáng)能作為能源進(jìn)行加熱的熱水器，是與燃?xì)鉄崴鳌㈦姛崴飨嗖⒘械娜鬅崴髦?。太?yáng)能熱水器把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們?cè)谏?、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽(yáng)能熱水器是由集熱器、儲(chǔ)水箱及相關(guān)附件組成，其中集熱器是核心元件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到太陽(yáng)能熱水器的使用壽命和性能。目前，技術(shù)成熟、價(jià)格合理、熱效率高、使用壽命長(zhǎng)、市場(chǎng)占有率大的太陽(yáng)能熱水器主要有兩種一種是真空管太陽(yáng)能熱水器(使用真空管集熱器)；另一種是平板型太陽(yáng)能熱水器(使用平板集熱器)。目前中國(guó)市場(chǎng)上普及的是真空管太陽(yáng)能熱水器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層以及表面涂覆釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層的太陽(yáng)能熱水器集熱器。本發(fā)明技術(shù)方案包括:A.釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料；B.在集熱器表面涂覆釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層；C.光熱轉(zhuǎn)換涂層常溫固化。A.釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料(1)納米添加劑為納米氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米氧化鐵中的一種或幾種。(2)超微粉提釩尾渣與陶瓷材料按照比例混合，其中提釩尾渣的比例為 30%-100%,采用氣流粉碎工藝技術(shù)將物料粉碎成粒徑0. 1 μ m 5. 0 μ m的超微粉，其中超微粉粒徑優(yōu)選為4. Ιμ 4. 9μ ，2. 5μπ 4. Ομ 或0. 9μπ 2. Ομ ，氣流粉碎后的超
微粉經(jīng)超聲波振動(dòng)篩分選料。(3)釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料將粉碎后的超微粉按照比例加入納米添加劑、水和無(wú)機(jī)粘結(jié)劑混合攪拌制成釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料，其中超微粉、納米添加劑、水、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的重量比為 30-60 0-5 15-40 15-40。其中的無(wú)機(jī)納米粘結(jié)劑可以是市場(chǎng)上買(mǎi)到的材料。本發(fā)明中光熱轉(zhuǎn)換涂層的主要原材料是提釩尾渣，釩鈦磁鐵礦經(jīng)熔煉得到鐵水和釩渣，釩渣焙燒后提釩，提釩后的工業(yè)棄渣即是提釩尾渣。改變添加劑的種類和比例，可制成不同陽(yáng)光吸收率、遠(yuǎn)紅外輻射率、光熱轉(zhuǎn)換效率的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料。B.涂覆釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層的集熱器將需涂覆光吸收涂層的真空管集熱器或平板集熱器表面清潔，選用浸漬提拉法、 刷涂法或噴涂法在其表面涂覆一層釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換材料。C.光熱轉(zhuǎn)換涂層常溫固化如果不加任何其它措施，一般固化時(shí)間為數(shù)小時(shí)至一天。也可以采用干燥器、排風(fēng)扇等設(shè)備加速其固化。釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層在真空管集熱器或平板集熱器上的涂覆位置見(jiàn)附圖1及附圖2。本發(fā)明中的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料能夠在玻璃、銅合金、鋁合金、不銹鋼、鍍鋅板、塑料等材料表面形成附著力強(qiáng)、堅(jiān)固、細(xì)微多孔的黑色涂層，使用成本低廉、表面涂覆工藝簡(jiǎn)便、光熱轉(zhuǎn)換效率高(光吸收率可達(dá)95-99. 99% )、抗老化效果好(壽命可長(zhǎng)達(dá)20 年以上)，可大幅度降低目前太陽(yáng)能熱水器的制造成本和能耗、延長(zhǎng)熱水器使用壽命。


圖1真空管太陽(yáng)能集熱器其中1-真空太陽(yáng)集熱管；2-釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層；3-聯(lián)集管；4-隔熱體； 5-配管接口 ；6-反射器；7-尾架圖2平板太陽(yáng)能集熱器其中1-吸熱體(表面涂覆釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層)；2-透明蓋板；3-隔熱體； 4-殼
具體實(shí)施例方式實(shí)施例釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料制備由納米氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米氧化鐵等材料的一種或幾種制成釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料納米添加劑。提釩尾渣與陶瓷材料按照比例混合，其中提釩尾渣與陶瓷材料的比例為70 30，采用氣流粉碎工藝技術(shù)將物料粉碎成超微粉。氣流粉碎后的超微粉經(jīng)超聲波振動(dòng)篩分選料。將上述粉碎后的物料按照比例加入納米添加劑、水和無(wú)機(jī)粘結(jié)劑混合攪拌制成釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料，其中粉料、納米添加劑、水、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的重量比為 50 0. 1 25 24.9。 將需涂覆光吸收涂層的真空管集熱器或平板集熱器表面清潔，用浸漬提拉法涂覆工藝，在其表面涂覆一層釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換材料。固化一天。
權(quán)利要求
1.一種釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層，其特征在于該釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層將粉碎后的超微粉按照比例加入納米添加劑、水和無(wú)機(jī)粘結(jié)劑混合攪拌制成釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料， 其中超微粉、納米添加劑、水、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的重量比為:30-60 0-5 15-40 15-40 ；納米添加劑由納米氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁、納米氧化鐵等材料的一種或幾種制成；超微粉是提釩尾渣與陶瓷材料按照比例混合，其中提釩尾渣的比例為30% -100%，采用氣流粉碎工藝技術(shù)將物料粉碎成粒徑為0. 1 μ m 5. 0 μ m的超微粉，氣流粉碎后的超微粉經(jīng)超聲波振動(dòng)篩分選料。
2.如權(quán)利要求1所述的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層，其特征在于其中提釩尾渣與陶瓷材料按照比例混合，其中提釩尾渣的比例為70%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層，其特征在于其中超微粉、納米添加劑、水、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的重量比為50 0. 1 25 24.9。
4.一種真空管集熱器或平板集熱器，其特征在于在其表面涂覆一層釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換材料；所述釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層是將粉碎后的超微粉按照比例加入納米添加劑、水和無(wú)機(jī)粘結(jié)劑混合攪拌制成釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料，其中超微粉、納米添加劑、水、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的重量比為:30-60 0-5 15-40 15-40 ；納米添加劑由納米氧化鈦、納米氧化鋅、 納米氧化鋁、納米氧化鐵等材料的一種或幾種制成；超微粉是提釩尾渣與陶瓷材料按照比例混合，其中提釩尾渣的比例為30% -100%，采用氣流粉碎工藝技術(shù)將物料粉碎成粒徑為 0. 1 μ m 5. 0 μ m的超微粉，氣流粉碎后的超微粉經(jīng)超聲波振動(dòng)篩分選料。
5.如權(quán)利要求4所述的真空管集熱器或平板集熱器表面的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換材料，其特征在于其中提釩尾渣與陶瓷材料的比例為70%。
6.如權(quán)利要求4或5所述的真空管集熱器或平板集熱器表面的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換材料，其特征在于其中超微粉、納米添加劑、水、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的重量比為 50 0. 1 25 24.9。
7.如權(quán)利要求1或2所述的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層，其特征在于其中超微粉粒徑為 4. Iym 4. 9ym，2. 5μπι 4. 0μπι$0. 9ym 2. Ομπι。
8.如權(quán)利要求3所述的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層，其特征在于其中超微粉粒徑為 4. Iym 4. 9ym，2. 5μπι 4. 0μπι$0. 9ym 2. Ομπι。
9.如權(quán)利要求4或5所述的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層，其特征在于其中超微粉粒徑為 4. Iym 4. 9ym，2. 5μπι 4. 0μπι$0. 9ym 2. Ομπι。
10.如權(quán)利要求6所述的釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層，其特征在于其中超微粉粒徑為 4. Iym 4. 9ym，2. 5μπι 4. 0μπι$0. 9ym 2. Ομπι。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料，釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料是將粉碎后的超微粉按照比例加入納米添加劑、水和無(wú)機(jī)粘結(jié)劑混合攪拌制成。本發(fā)明釩鈦功能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料能夠在玻璃、銅合金、鋁合金、不銹鋼、鍍鋅板、塑料等材料表面形成附著力強(qiáng)、堅(jiān)固、細(xì)微多孔的黑色涂層，使用成本低廉、表面涂覆工藝簡(jiǎn)便、光熱轉(zhuǎn)換效率高(光吸收率可達(dá)95-99.99％)、抗老化效果好(壽命可長(zhǎng)達(dá)20年以上)，可大幅度降低目前太陽(yáng)能熱水器的制造成本和能耗、延長(zhǎng)熱水器使用壽命。
文檔編號(hào)C04B28/00GK102153317SQ20101057234
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者張新宇, 畢大川 申請(qǐng)人:北京前沿科學(xué)研究所