一种平板太阳能铝合金镀层及其制备方法与流程

文档序号:14003520阅读:248来源:国知局

本发明涉及太阳能利用及铝合金镀层技术领域,具体是一种平板太阳能铝合金镀层及其制备方法。



背景技术:

能源利用在人类社会发展中占有举足轻重的地位,但过度的开发资源和低效率的资源利用,使人类面临着严峻的考验。众所周知,太阳能是一种来源最丰富并可广泛获取的可再生能源,太阳能的开发和利用对解决能源危机和环境问题具有重大的作用。太阳能以独具的储量无限性、存在的普遍性、开发利用的清洁性,成为了各国竞相研究的热点。

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶中已大量应用。铝合金具有重量轻、机械强度高、导电导热性能好等优良性质,既可作为基材单独使用,也可作为其他基材的保护层。目前,铝合金镀层材料围绕添加多种合金元素来改善镀层的综合性能,重点是实现铝的包覆保护能力与锌的牺牲阴极保护能力的最佳结合,并保证以尽可能简单的加工工艺和技术装备,实现镀层的抗剥落、高强度、易加工、易焊接、耐高温度、耐酸碱盐类腐蚀等优良性能于一体。在镀层材料的生产和应用两个环节同时实现减污、降本、增效、提质,是一个急需解决的技术难题。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种平板太阳能铝合金镀层及其制备方法,本发明镀层材料制备方法简单,与基体结合好,不易脱落;制备的铝合金镀层美观,耐腐蚀性和耐磨性好,强度和延展性高,吸热传热能力强。

一种平板太阳能铝合金镀层及其制备方法,铝合金镀层材料由以下质量比例的原料制得:0.2-0.3%ti、0.3-0.5%si、1-2%ag、0.1-1%mn、2-5%fe、1.5-2.5%ni、0.2-0.3%zr、0.1-0.3%ce、0.1-0.3%la,余量为铝及不可避免的杂质。

铝合金镀层的制备方法包括如下步骤:

(1)往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液,加热使之完全融化并在700~800℃下保温;

(2)再按配方比例加入ti、si、ag、mn、fe、ni、zr、ce和la,搅拌均匀;

(3)然后对合金熔体进行炉内精炼,往合金熔体中加入精炼剂,并搅拌均匀,熔体精炼在封闭环境中完成;

(4)精炼后除渣、除气,得到铝合金镀液;

(5)对太阳能平板基材表面进行清洁处理,然后进行两次常规的镀锌预处理并烘干;

(6)将铝合金镀液冷却至560~580℃,将经步骤(5)处理的太阳能平板基材置于铝合金镀液中浸镀5min,晾干冷却即得。

步骤(3)中所述精炼剂包括以下重量份数原料:nacl25-35%、kcl25-35%、na2sif66-10%、k3alf67-12%、k2so44-10%、caf26-10%。

本发明的有益效果是:

银(ag)的导热性能和耐腐蚀性好,延展性高;锆(zr)有耐腐蚀性,可作聚合物的交联剂;镧(la)和铈(ce)都是储量丰富的稀土元素,la化学性质活泼,可制作合金,亦可做催化剂;ce可掺入特种金属里充当合金添加剂。本发明在熔炉铝合金的时候添加了精炼剂进行精炼,所用精炼剂具有高效除渣、除气、细孔的能力,使得铝合金具有更优的性能。本发明采用传统的浸镀方法,工艺成熟,浸镀过程安全可靠。本发明镀层材料制备方法简单,与基体结合好,不易脱落;制备的铝合金镀层美观,耐腐蚀性和耐磨性好,强度和延展性高,吸热传热能力强。

具体实施方式

为了更加详细的介绍本发明,下面结合实施例,对本发明做进一步说明。

实施例1

一种平板太阳能铝合金镀层及其制备方法,铝合金镀层材料由以下质量比例的原料制得:0.25%ti、0.4%si、1.5%ag、0.5%mn、3%fe、2%ni、0.25%zr、0.2%ce、0.2%la,余量为铝及不可避免的杂质。

铝合金镀层的制备方法包括如下步骤:

(1)往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液,加热使之完全融化并在750℃下保温;

(2)再按配方比例加入ti、si、ag、mn、fe、ni、zr、ce和la,搅拌均匀;

(3)然后对合金熔体进行炉内精炼,往合金熔体中加入精炼剂,并搅拌均匀,熔体精炼在封闭环境中完成;

(4)精炼后除渣、除气,得到铝合金镀液;

(5)对太阳能平板基材表面进行清洁处理,然后进行两次常规的镀锌预处理并烘干;

(6)将铝合金镀液冷却至570℃,将经步骤(5)处理的太阳能平板基材置于铝合金镀液中浸镀5min,晾干冷却即得。

步骤(3)中所述精炼剂包括以下重量份数原料:nacl30%、kcl30%、na2sif68%、k3alf610%、k2so47%、caf28%。

平板太阳能铝合金镀层经性能检测其太阳能吸收率高达98.4%,发射率为6%,涂层附着力4b级。

实施例2

一种平板太阳能铝合金镀层及其制备方法,铝合金镀层材料由以下质量比例的原料制得:2%fe、1.5%ni、1%ag、0.1%mn、0.2%zr、0.1%ce、0.1%la、0.2%ti、0.3%si,余量为铝及不可避免的杂质。

铝合金镀层的制备方法包括如下步骤:

(1)往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液,加热使之完全融化并在700℃下保温;

(2)再按配方比例加入ti、si、ag、mn、fe、ni、zr、ce和la,搅拌均匀;

(3)然后对合金熔体进行炉内精炼,往合金熔体中加入精炼剂,并搅拌均匀,熔体精炼在封闭环境中完成;

(4)精炼后除渣、除气,得到铝合金镀液;

(5)对太阳能平板基材表面进行清洁处理,然后进行两次常规的镀锌预处理并烘干;

(6)将铝合金镀液冷却至560℃,将经步骤(5)处理的太阳能平板基材置于铝合金镀液中浸镀5min,晾干冷却即得。

步骤(3)中所述精炼剂包括以下重量份数原料:nacl25%、kcl25%、na2sif66%、k3alf67%、k2so44%、caf26%。

平板太阳能铝合金镀层经性能检测其太阳能吸收率高达98.1%,发射率为6%,涂层附着力4b级。

实施例3

一种平板太阳能铝合金镀层及其制备方法,铝合金镀层材料由以下质量比例的原料制得:5%fe、2.5%ni、2%ag、1%mn、0.3%zr、0.3%ce、0.3%la、0.3%ti、0.5%si,余量为铝及不可避免的杂质。

铝合金镀层的制备方法包括如下步骤:

(1)往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液,加热使之完全融化并在800℃下保温;

(2)再按配方比例加入ti、si、ag、mn、fe、ni、zr、ce和la,搅拌均匀;

(3)然后对合金熔体进行炉内精炼,往合金熔体中加入精炼剂,并搅拌均匀,熔体精炼在封闭环境中完成;

(4)精炼后除渣、除气,得到铝合金镀液;

(5)对太阳能平板基材表面进行清洁处理,然后进行两次常规的镀锌预处理并烘干;

(6)将铝合金镀液冷却至580℃,将经步骤(5)处理的太阳能平板基材置于铝合金镀液中浸镀5min,晾干冷却即得。

步骤(3)中所述精炼剂包括以下重量份数原料:nacl35%、kcl35%、na2sif610%、k3alf612%、k2so410%、caf210%。

平板太阳能铝合金镀层经性能检测其太阳能吸收率高达98.0%,发射率为6%,涂层附着力4b级。

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