一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架及其制造工艺的制作方法

文档序号:20510076发布日期:2020-04-24 18:25阅读:120来源:国知局
一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架及其制造工艺的制作方法

本发明涉及金属-陶瓷复合材料领域,具体涉及一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架及其制造工艺。



背景技术:

太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。

独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高,在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能,太阳能光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架,一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。

太阳能光伏支架最重要的特征之一就是耐腐蚀性,必须要能够承受如大气、酸碱侵蚀,而且能够抵挡雨水的锈蚀,另外,结构必须牢固可靠,要可以安全可靠的安装,以最小的运行成本达到最大的使用效果。

中国专利cn108165846a公开了一种太阳能光伏支架铝合金材料,该铝合金材料包括芯模和包裹在所述芯模外表面的纤维增强层,所述芯模为铝合金,该铝合金按质量百分含量计,由如下组分及含量组成:si的含量为0.1~0.5%,cu的含量为0.05~0.25%,mg的含量为0.5~0.85%,zr的含量为0.1~0.3%,ti的含量为0.1~0.25%,mn的含量为0.01~0.15%,其余为铝以及不可避免的杂质;

所述纤维增强层为纤维增强塑料。本发明的太阳能光伏支架铝合金材料是采用芳纶纤维布的增强材料粘贴于铝合金芯模表面制作而成,纤维增强材料的存在对铝合金芯模具有很好的保护,使得采用本发明铝合金材料制得的光伏支架比传统铝合金光伏支架构件的耐腐蚀性能更好,该专利虽然包裹在所述芯模外表面的纤维增强层起到对铝合金芯模的保护作用,但是纤维增强层所采用的芳纶纤维布容易被雨水渗入,对铝合金芯模造成腐蚀。

中国专利cn108165845a公开了一种铝合金材料、制备方法及其在太阳能光伏支架中的应用。该铝合金材料按质量百分含量计,由如下组分及含量组成:si的含量为0.2~0.4%、cu的含量为0.08~0.20%,mg的含量为0.6~0.8%、zr的含量为0.15~0.25%、ti的含量为0.15~0.25%、mn的含量为0.01~0.15%,其余为铝以及不可避免的杂质。本发明所设计的铝合金材料,通过加入si、cu、mg、zr、ti、mn等金属元素,大幅度提高晶粒细化程度,对提升铝合金材料抗拉强度、延伸率、抗腐蚀性能等综合性能方面效果显著,

本发明的铝合金材料用于制备太阳能光伏支架型材,使得采用本发明铝合金材料制得的光伏支架比传统铝合金光伏支架构件的耐腐蚀性能更好,该专利单纯使用铝合金材料作为太阳能光伏支架使用,铝合金表面不做任何处理,抵抗腐蚀性能差,使用寿命短,而且铝合金的强度差,作为光伏支架易变形。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架及其制造工艺。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,所述陶瓷釉料的厚度为200-300μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为20-40μm的增强粘结粉体,所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为n个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为n-1个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角α,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成。

优选地,所述n≥4,45°≤α≤75°。

优选地,所述低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.08-0.22%、si0.11-0.16%、mn8.5-14.2%、cr3.50-4.12%、cu0.03-0.07%、v0.12-0.75%、ti0.16-0.33%、ni0.30-0.75%、nb0.012-0.025%、n0.05-0.17%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

优选地,所述低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.11%、si0.12%、mn9.6%、cr3.55%、cu0.05%、v0.44%、ti0.23%、ni0.67%、nb0.016%、n0.14%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

优选地,所述陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o315.2-18.8%、cao8-12%、k2o5-10%、mgo5.2-6.6%、zno3-7%、beo2.4-6%、zro21.1-4.2%、nd2o30.03-0.08%、pr2o30.01-0.03%、ceo20.08-0.14%、其余为sio2。

优选地,所述陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o316.3%、cao8.5%、k2o6.4%、mgo5.7%、zno5.2%、beo2.8%、zro21.6%、nd2o30.05%、pr2o30.01%、ceo20.11%、其余为sio2。

优选地,所述增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

(1)将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;

(2)利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面,对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理,去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;

(3)采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料,得到半成品支架;

(4)将半成品支架放入电阻炉中,升温至300-350℃,保温1-2h,再升温至620-650℃,保温5-8h,最后升温至920-930℃,保温10-15min,空冷出炉即可。

优选地,热喷涂参数:氧气压力为0.5-0.8mpa、空气压力为0.3-0.4mpa、乙炔压力为0.04-0.08mpa、喷涂距离为150-200mm,垂直喷涂;激光重熔处理参数:功率1000-1300kw、离焦量20mm、扫描速度7-10mm/s。

优选地,超音速电弧喷涂参数:氮气流速为500-600m/s、丙烷压力为0.5-0.75mpa、空气压力为1.3-1.5mpa、喷涂距离为160-180mm,垂直喷涂。

(三)有益效果

本发明提供了一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架及其制造工艺,具有以下有益效果:

本发明中用于制作太阳能光伏支架本体的低碳钢力学性能优异,屈服强度≥542mpa、抗拉强度≥442mpa、冲击韧性≥128j/cm2、硬度≥86,对于太阳能板具有很好的支撑效果,遇强风不易变形,而且表面的陶瓷釉料属于低温釉料,电阻炉中烧结后可以形成玻璃状釉膜,具有很好的密封性,防止空气、水汽进入对支架本体造成腐蚀,而且陶瓷釉料中加入的ceo2、pr2o3、nd2o3的加入与sio2、al2o3可以组合可以生成具有较低共熔点的共熔体,降低烧结温度,还可以明显降低陶瓷釉料的热膨胀系数,提高耐腐蚀性能、机械强度、密度等,beo的加入可以提高陶瓷釉料的结合性能,提升附着力,增强粘结粉体位于陶瓷釉料和太阳能光伏支架本体之间,既可以作为粘结材料,提升两者的结合力,实验证明,支架本体表面与增强粘结粉体之间的结合强度和增强粘结粉体与陶瓷釉料之间的结合强度大于支架本体表面与陶瓷釉料之间的结合强度,说明增强粘结粉体的加入的确可以起到增强粘结的效果,而且由于金属与陶瓷的膨胀系数的不同,骤热骤冷可能会造成陶瓷釉料受损,加入增强粘结粉体作为缓冲可以大大降低膨胀系数的不同对陶瓷釉料造成的损害。

附图说明

图1为本发明中支架本体的结构示意图;

图中标号分别代表:

1、檩条;2、连杆;3、撑杆;4、固定垫块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o316.3%、cao8.5%、k2o6.4%、mgo5.7%、zno5.2%、beo2.8%、zro21.6%、nd2o30.05%、pr2o30.01%、ceo20.11%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为250μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为30μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角75°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.11%、si0.12%、mn9.6%、cr3.55%、cu0.05%、v0.44%、ti0.23%、ni0.67%、nb0.016%、n0.14%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.6mpa、空气压力为0.3mpa、乙炔压力为0.05mpa、喷涂距离为180mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1100kw、离焦量20mm、扫描速度8mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为550m/s、丙烷压力为0.6mpa、空气压力为1.4mpa、喷涂距离为170mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至300℃,保温1h,再升温至630℃,保温6h,最后升温至920℃,保温12min,空冷出炉即可。

实施例2:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o315.2%、cao10.6%、k2o5.3%、mgo6.6%、zno5.8%、beo2.5%、zro24.2%、nd2o30.06%、pr2o30.01%、ceo20.14%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为200μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为25μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为5个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为4个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角65°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.08%、si0.15%、mn10.4%、cr3.88%、cu0.06%、v0.54%、ti0.22%、ni0.46%、nb0.012%、n0.07%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.8mpa、空气压力为0.36mpa、乙炔压力为0.08mpa、喷涂距离为155mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1200kw、离焦量20mm、扫描速度8mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为500m/s、丙烷压力为0.65mpa、空气压力为1.4mpa、喷涂距离为160mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至320℃,保温2h,再升温至630℃,保温8h,最后升温至930℃,保温12min,空冷出炉即可。

实施例3:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o317.3%、cao10.2%、k2o6%、mgo6.1%、zno5.5%、beo3.7%、zro23.9%、nd2o30.07%、pr2o30.02%、ceo20.11%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为300μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为40μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角45°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.11%、si0.15%、mn11.7%、cr3.62%、cu0.07%、v0.43%、ti0.23%、ni0.30%、nb0.025%、n0.06%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.8mpa、空气压力为0.35mpa、乙炔压力为0.06mpa、喷涂距离为200mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1300kw、离焦量20mm、扫描速度8mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为500m/s、丙烷压力为0.75mpa、空气压力为1.4mpa、喷涂距离为160mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至350℃,保温2h,再升温至640℃,保温6h,最后升温至930℃,保温12min,空冷出炉即可。

实施例4:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o315.2%、cao12%、k2o5%、mgo6.6%、zno3%、beo6%、zro21.1%、nd2o30.08%、pr2o30.01%、ceo20.14%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为200μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为40μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角75°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.08%、si0.16%、mn8.5%、cr4.12%、cu0.03%、v0.75%、ti0.16%、ni0.75%、nb0.012%、n0.17%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.5mpa、空气压力为0.4mpa、乙炔压力为0.04mpa、喷涂距离为200mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1000kw、离焦量20mm、扫描速度10mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为500m/s、丙烷压力为0.75mpa、空气压力为1.3mpa、喷涂距离为180mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至300℃,保温2h,再升温至620℃,保温8h,最后升温至920℃,保温15min,空冷出炉即可。

实施例5:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o318.8%、cao8%、k2o10%、mgo5.2%、zno7%、beo2.4%、zro24.2%、nd2o30.03%、pr2o30.03%、ceo20.08%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为300μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为20μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角75°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.22%、si0.11%、mn14.2%、cr3.50%、cu0.07%、v0.12%、ti0.33%、ni0.30%、nb0.025%、n0.05%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.8mpa、空气压力为0.3mpa、乙炔压力为0.08mpa、喷涂距离为150mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1300kw、离焦量20mm、扫描速度7mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为600m/s、丙烷压力为0.5mpa、空气压力为1.5mpa、喷涂距离为160mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至350℃,保温1h,再升温至650℃,保温5h,最后升温至930℃,保温10min,空冷出炉即可。

实施例6:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o317.8%、cao8.1%、k2o5%、mgo6.6%、zno3.6%、beo2.9%、zro24.2%、nd2o30.08%、pr2o30.02%、ceo20.14%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为300μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为40μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角55°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.14%、si0.15%、mn9.2%、cr4.03%、cu0.04%、v0.56%、ti0.16%、ni0.75%、nb0.025%、n0.06%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.5mpa、空气压力为0.3mpa、乙炔压力为0.07mpa、喷涂距离为180mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1300kw、离焦量20mm、扫描速度10mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为600m/s、丙烷压力为0.65mpa、空气压力为1.5mpa、喷涂距离为180mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至320℃,保温1.2h,再升温至650℃,保温8h,最后升温至925℃,保温15min,空冷出炉即可。

实施例7:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o318.8%、cao8.5%、k2o8%、mgo5.5%、zno3.3%、beo5.2%、zro22.8%、nd2o30.04%、pr2o30.02%、ceo20.09%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为200μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为25μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角75°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.09%、si0.12%、mn14.2%、cr4.01%、cu0.04%、v0.63%、ti0.19%、ni0.52%、nb0.014%、n0.17%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.7mpa、空气压力为0.3mpa、乙炔压力为0.08mpa、喷涂距离为180mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1200kw、离焦量20mm、扫描速度9mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为580m/s、丙烷压力为0.5mpa、空气压力为1.5mpa、喷涂距离为170mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至330℃,保温2h,再升温至650℃,保温7h,最后升温至930℃,保温14min,空冷出炉即可。

实施例8:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o318%、cao8.4%、k2o5.3%、mgo6.6%、zno6.2%、beo2.9%、zro23.7%、nd2o30.06%、pr2o30.03%、ceo20.14%、其余为sio2;

所述陶瓷釉料的厚度为300μm,所述陶瓷釉料和所述支架本体之间还设有厚度为25μm的增强粘结粉体,增强粘结粉体由铜粉、钇粉、钴粉按质量比2:3:1混合而成;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角45°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.22%、si0.16%、mn14.2%、cr4.12%、cu0.07%、v0.12%、ti0.25%、ni0.37%、nb0.012%、n0.12%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;利用热喷涂设备将增强粘结粉体喷涂在支架本体表面(热喷涂参数:氧气压力为0.8mpa、空气压力为0.32mpa、乙炔压力为0.08mpa、喷涂距离为160mm,垂直喷涂),对喷涂后的增强粘结粉体再进行激光重熔处理(激光重熔处理参数:功率1300kw、离焦量20mm、扫描速度8mm/s),去除内部孔隙与夹杂,冷却至室温后再进行喷砂处理;采用超音速电弧喷涂设备在强粘结粉体层表面再喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为600m/s、丙烷压力为0.75mpa、空气压力为1.4mpa、喷涂距离为180mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至340℃,保温2h,再升温至650℃,保温7h,最后升温至930℃,保温12min,空冷出炉即可。

对比例1:

一种耐腐蚀高强度太阳能光伏支架,其特征在于,包括支架本体,所述支架本体表面镀有陶瓷釉料,陶瓷釉料由以下重量百分数的成分组成:al2o316.3%、cao8.5%、k2o6.4%、mgo5.7%、zno5.2%、beo2.8%、zro21.6%、nd2o30.05%、pr2o30.01%、ceo20.11%、其余为sio2,所述陶瓷釉料的厚度为250μm;

所述支架本体包括檩条、连杆、撑杆、固定垫块,所述檩条的数量为4个,所述连杆分别设置在所述檩条的上部和下部且与其固定焊接,所述撑杆的数量为3个,所述撑杆的上端与所述连杆固定焊接,所述檩条倾斜设置且与水平面呈夹角75°,所述撑杆的下端与所述固定垫块固定焊接,所述固定垫块上设有螺纹孔,所述檩条、连杆、撑杆、固定垫块均由低碳钢制成,低碳钢由以下重量百分数的元素组成:c0.11%、si0.12%、mn9.6%、cr3.55%、cu0.05%、v0.44%、ti0.23%、ni0.67%、nb0.016%、n0.14%、p≤0.01%、s≤0.01%,其余为铁和其他不可避免杂质。

上述耐腐蚀高强度太阳能光伏支架的制造工艺,包括以下步骤:

将支架本体表面用丙酮清洗再用砂纸打磨,喷砂处理后分别用洗涤剂、清水淋洗,擦洗后热风吹干;采用超音速电弧喷涂设备在支架本体表面喷涂陶瓷釉料(超音速电弧喷涂参数:氮气流速为550m/s、丙烷压力为0.6mpa、空气压力为1.4mpa、喷涂距离为170mm,垂直喷涂),得到半成品支架;将半成品支架放入电阻炉中,升温至300℃,保温1h,再升温至630℃,保温6h,最后升温至920℃,保温12min,空冷出炉即可。

对比例1与实施例1基本相同,区别在于,在支架本体于陶瓷釉料之间不添加增强粘结粉体。

性能检测:

下表1为本发明实施例1-3中低碳钢的力学性能检测结果:

表1:

下表2为本发明实施例1-3中支架本体表面与增强粘结粉体之间的结合强度(用结合力a表示)和增强粘结粉体与陶瓷釉料之间的结合强度(用结合力b表示)检测结果:

表2:

下表3为本发明对比例1中支架本体表面与陶瓷釉料之间的结合强度,(用结合力c表示)检测结果:

表3:

利用本发明实施例1-3的方法所制备试样与市售太阳能光伏支架(品牌:东鹏盛大,产地天津)进行盐雾实验:根据gb/t9286-1998对试样进行700h中性盐雾实验,再通过对盐雾实验前后试样的重量进行称重的方法,计算出试样的受腐蚀程度,来对试样耐腐蚀性能进行评判,结果如下表4所示。

受腐蚀损失的质量百分数%=(盐雾实验前试样的重量-盐雾实验后试样的重量)/盐雾实验前试样的重量

表4:

综上,本发明实施例具有如下有益效果:

本发明所制备的太阳能光伏支架表面陶瓷釉料对支架本体具有很好的保护能力,使其具有极高的耐腐蚀性能,而且由于增强粘结粉体的存在,支架本体表面与陶瓷釉料之间结合力强,表面的陶瓷釉料不会脱落。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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