太阳能热发电用吸热体基体材料及其制备方法技术

技术编号:11192014 阅读:85 留言:0更新日期:2015-03-25 20:36
本发明专利技术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Al4C3 2~5份,氧化钡BaO 0.12~0.36份,表面活性剂 3~6份,SiAlON 0.1~0.6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。表面活性剂为聚乙二醇;还包括三氧化二铁 0.05~0.15份,铜 0.11~0.51份;碳化硅的粒度为0.2~1.5mm;本发明专利技术制得的太阳能热发电用吸热体基体材料具有优良的耐热震性、较高的强度及耐火度,满足当前太阳能热发电吸热材料要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池材料
,具体涉及一种太阳能热发电用吸热体基体 材料及其制备方法。
技术介绍
短缺的能源已严重影响人们的生活和制约社会的发展。丰富的太阳能是重要的清 洁能源,是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。第一次石油危机 之后,各国竞相开展太阳能、水能、风能等清洁和可再生能源的应用研究,尤其是太阳能的 应用研究最为广泛。 太阳能作为一种绿色能源对环境没有任何无污染性,而且它的来源简单,可以说 是在人类的生存年限内其是取之不尽用之不竭的。太阳能不仅是一次性能源,还是清洁能 源,它资源丰富、普遍存在、无需运输、还可免费使用、最重要的是对环境没有任何污染。太 阳能电池也因太阳能的特殊性具有许多其他发电方式所不具备的优点:不受地域限制、不 消耗燃料、规模可大可小、灵活性大、无污染、无噪音、安全可靠、建设周期短、维护简单、最 具有大规模应用的可能性。所以很多专家把太阳能能源作为可替代的能源去开发,希望太 阳能够造福于人类。现如今所使用的太阳能有很大一部分是由太阳电池转换得来的。因为 太阳能电池对光有感应,能够把照射在其表面的光能转换为电能。目前,在有关专家的努 力下,太阳能电池己经走向了商业化和产业化。 太阳能发电种类很多,目前,较为成熟的有太阳能光伏发电和太阳能热发电。在 众多的太阳能利用技术中,太阳能热发电技术被誉为最有前景,最有可能大规模利用太阳 能的技术。太阳能热发电是利用聚光器聚集太阳能,经吸收器吸收后,转化成热能,产生 高温蒸汽或气体进入汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组产生电能。按聚光形式不同,太 阳能热发电可分为塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。塔式太阳 能热发电系统由于聚光比高、热力循环温度高、热损耗小、系统简单且效率高的特点得到世 界各国的重视,是目前各国都在大力研究的先进的大规模太阳能热发电技术。而作为塔式 太阳能热发电核心的空气吸热器,其中的高温吸热体材料担负着接收太阳聚光能量,以及 吸热、换热的重要作用,影响着整个热发电系统的稳定性及效率的高低,国外对吸热体材 料的研究和选择已经做了大量的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,制备工 艺简单易操作,制得的太阳能热发电用吸热体基体材料具有优良的耐热震性、较高的强度 及耐火度,满足当前太阳能热发电吸热材料要求。 为了实现上述目的,本专利技术采用的技术手段为: 一种太阳能热发电用吸热体基体材料,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Al4C3 2~5份,氧化钡BaO 0. 12~0. 36份, 表面活性剂3~6份,SiAlON 0. 1~0. 6份,碳酸铯(Cs2CO3) 0. 22~0. 84份,三氧化钥(MoO3) 0· 45~1· 35 份,玻璃纤维 0· 18~1· 25 份。 所述表面活性剂为聚乙二醇。 还包括三氧化二铁0· 05~0· 15份,铜0· 11~0· 51份。 所述碳化硅的粒度为0. 2~1. 5mm。 太阳能热发电用吸热体基体材料,组分及各组分质量分数优选如下:碳化硅 35~45份,二氧化硅10~12份,三氧化二铝3~5份,碳化铝Al 4C3 3~4. 5份,氧化钡BaO 0· 22~0· 26 份,表面活性剂 4~5 份,SiAlON 0· 3~0· 5 份,碳酸铯(Cs2CO3) 0· 41~0· 64 份, 三氧化钥(MoO3) 0. 72~1. 1份,玻璃纤维0. 44~0. 75份,三氧化二铁0. 08~0. 12份,铜 0· 24~0· 43 份。 所述碳化娃的粒度为0. 35~0. 7mm。 所述太阳能热发电用吸热体基体材料的制备方法,包括如下步骤: 1) 将碳化娃置于表面活性剂中浸泡12~36h,然后升温至80~120°C,加入二氧化娃和三 氧化二铝,搅拌,混合均匀得物料A ; 2) 将剩余物料按比例加入步骤1)的物料A中,混合均匀,研磨至物料细度在200~400 目,然后造粒,压制; 3) 将步骤2)压制好的坯体烘干,烘干温度为120~160°C,烧制得到产品;烧制条件为: 在120°C下保温30min,然后程序升温,初始以10~15°C /min的升温速率升温至700~800°C 时,降低升温速率至4~6°C /min,升温过程中,分别在250°C、480°C保温30min,在800°C、 1000°C、1200°C、1300°C、1400°C 以及 1500°C下分别保温 40~80min,最后升温至 1800°C,保 温 l~3h。 步骤1)中浸泡24h,然后升温至100°C。 步骤2)中物料细度在250~350目。 步骤3)中烧制条件为:在120°C下保温30min,然后程序升温,初始以12°C /min的 升温速率升温至750°C时,降低升温速率至5°C /min。 步骤1)中首先采用聚乙二醇表面活性剂处理SiC粉末,可改善SiC颗粒的表面 状态,将有机长分子链修饰在SiC表面上,提供空间位置,防止颗粒相互聚集,并使团聚 颗粒解体。 有益效果:本专利技术提供的一种,制 备工艺简单易操作,制得的太阳能热发电用吸热体基体材料具有优良的耐热震性、较高的 强度及耐火度,满足当前太阳能热发电吸热材料要求。 【具体实施方式】 实施例1 一种太阳能热发电用吸热体基体材料,组分及各组分质量分数如下:碳化硅25份,二 氧化硅8份,三氧化二铝1份,碳化铝Al4C3 2份,氧化钡BaO 0.12份,表面活性剂聚乙二 醇3份,SiAlON 0. 1份,碳酸铯(Cs2CO3) 0. 22份,三氧化钥(MoO3) 0. 45份,玻璃纤维0. 18 份。碳化硅的粒度为〇· 2~0· 35mm。 制备方法,包括如下步骤: 1) 将碳化硅置于表面活性剂中浸泡24h,然后升温至KKTC,加入二氧化硅和三氧化二 铝,搅拌,混合均匀得物料A ; 2) 将剩余物料按比例加入步骤1)的物料A中,混合均匀,研磨至物料细度在250~350 目,然后造粒,压制; 3) 将步骤2)压制好的坯体烘干,烘干温度为140°C,烧制得到产品;烧制条件为:在 120°C下保温30min,然后程序升温,初始以12°C/min的升温速率升温至750°C时,降低升温 速率至 5°C /min,升温过程中,分别在 250°C、480°C保温 30min,在 800°C、1000°C、120(rC、 1300°C、1400°C以及1500°C下分别保温60min,最后升温至1800°C,保温2h。 实施例2 一种太阳能热发电用吸热体基体材料,组分及各组分质量分数如下:碳化硅50份,二 氧化硅15份,三氧化二铝6份,碳化铝Al4C3 5份,氧化钡BaO 0.36份,表面活性剂聚乙 二醇6份,SiAlON 0.6份,碳酸铯(Cs2CO3)O. 84份,三氧化钥(MoO3)L 35份,玻璃纤维1.25 份。碳化硅的粒度为〇· 7~L 5mm。 制备方法,包括如下步骤: 1) 将碳化硅置于表面活性剂中浸泡24h,然后升温至KKTC本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种太阳能热发电用吸热体基体材料,其特征在于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BaO 0.12~0.36份,表面活性剂 3~6份,SiAlON 0.1~0.6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。

【技术特征摘要】
1. 一种太阳能热发电用吸热体基体材料,其特征在于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BaO 0. 12~0. 36份,表面活性剂3~6份,SiAlON 0. 1~0. 6份,碳酸铯0. 22~0. 84份,三氧化钥 0? 45~L 35份,玻璃纤维0? 18~L 25份。2. 根据权利要求1所述太阳能热发电用吸热体基体材料,其特征在于:所述表面活性 剂为聚乙二醇。3. 根据权利要求1所述太阳能热发电用吸热体基体材料,其特征在于:还包括三氧化 二铁 0? 05~0. 15 份,铜 0? 11~0. 51 份。4. 根据权利要求1所述太阳能热发电用吸热体基体材料,其特征在于:所述碳化硅的 粒度为〇. 2~1. 5_。5. 根据权利要求3所述太阳能热发电用吸热体基体材料,其特征在于组分及各组分质 量分数如下:碳化硅35~45份,二氧化硅10~12份,三氧化二铝3~5份,碳化铝3~4. 5份, 氧化钡0. 22~0. 26份,表面活性剂4~5份,SiAlON 0. 3~0. 5份,碳酸铯0. 41~0. 64份,三氧 化钥0. 72~1. 1份,玻璃纤维0. 44~0. 75份,三氧化二铁0. 08~0. 12份,铜0. 24~0. 43份。6. 根据权利要求4所述太阳能热发电用吸热体基体材料,其特征在于:所述碳化硅的 粒度为 〇. 35~0. 7_。7. 权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄新东刘天人
申请(专利权)人:无锡中洁能源技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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