HVOF與APS制備Ni-Mo基非真空中高溫太陽(yáng)能選擇性吸收涂層.pdf

1、太陽(yáng)能選擇性吸收涂層是指在紫外-可見(jiàn)-近紅外光譜范圍內(nèi)具有高的吸收率，而在中遠(yuǎn)紅外光譜范圍內(nèi)具有低的發(fā)射率的一種涂層。目前采用較多的制備工藝為磁控濺射、電鍍、溶膠-凝膠等，這些方法制備的涂層具有優(yōu)良的選擇性吸收性能，但受制于其制備工藝，涂層只能用于真空或者低溫環(huán)境下，這大大限制了太陽(yáng)能光熱發(fā)電的發(fā)展。
　　在本文的研究中，首先采用VB程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能選擇性吸收涂層吸收率計(jì)算程序，并進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果顯示程序具有較高的精度，滿足涂

2、層吸收率計(jì)算的要求。
　　論文以團(tuán)聚的Ni-Mo-Co復(fù)合粉末為原料，通過(guò)超音速噴涂工藝（HVOF）制備選擇性吸收涂層，并與大氣等離子噴涂（APS）制備的涂層進(jìn)行了比較；在此基礎(chǔ)上在涂層表面通過(guò)溶膠-凝膠的方法制備了一層減反層，并對(duì)復(fù)合涂層的選擇性吸收性能、抗熱震性能以及耐中性鹽霧腐蝕性能進(jìn)行了檢測(cè)和分析。
　　實(shí)驗(yàn)采用噴霧造粒制備了Ni:Mo=7:3，Co含量分別為5wt％，10wt％和15wt％的三種復(fù)合粉末，并使用HV

3、OF和APS制備了相應(yīng)的涂層。研究表明，兩種工藝制備的涂層其吸收率均為0.78左右，HVOF制備涂層的發(fā)射率為0.39，而APS制備的涂層的發(fā)射率在0.56左右，且隨著Co含量的增加，兩種工藝制備涂層的吸收率和發(fā)射率均有所提高，但發(fā)射率上升更快；此外，在HVOF制備的涂層中，隨著Co含量的增加，涂層組織中的未熔融顆粒數(shù)量變少，熔融效果更好。通過(guò)和APS制備的涂層對(duì)比，發(fā)現(xiàn)HVOF制備的涂層具有更好的組織結(jié)構(gòu)和更低的發(fā)射率，綜合結(jié)果表明，

4、HVOF工藝更適合Ni-Mo-Co復(fù)合粉末涂層的制備。
　　在HVOF制備的涂層上通過(guò)溶膠-凝膠法制備了SnO_2/Al_2O_3減反層，結(jié)果表明，涂層的選擇性吸收性能有很大提高，吸收率分別為0.904/0.880，發(fā)射率為0.286/0.279；在600℃經(jīng)過(guò)100次熱震實(shí)驗(yàn)后，涂層性能穩(wěn)定；復(fù)合涂層的中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)結(jié)果顯示，增加SnO_2的復(fù)合涂層在48h后失效，增加Al_2O_3的復(fù)合涂層在96h后，表面基本無(wú)變化，且性能