Способ изготовления селективного покрытия для поглощения солнечной энергии

 

Использование: изготовление селективного покрытия для поглощения солнечной энергии. Сущность изобретения: электрохимическое осаждение кобальт-никелевого покрытия из электролита состава, г/л: кобальта сульфат 290-310, никеля хлорид 130. кислота борная 30,; калия хлорид 15. Плотность тока 0,35-0,40 А/дм 1, Последующее окисление ведут при. температуре 45-50° в растворе молибдата и хлорида аммония. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 25 D 3/56, 5/16

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886513/26 (22) 29.11,90 (46) 07.04.93. Бюл. М 13 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им.

Г,М. Кржижановского (72) Л.В.Авдеева, А.И.Гаврилина, Г.А.Гухмвн, А.А.Лаврова и Б,В.Тарнижевский (56) Патент США% 4777936, кл. F24 J 2/24, 1988. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕЛЕКТИВНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ

СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в солнечных коллекторах, применяемых в системах тепло- и хладоснабжения жилых и общественных зданий, а также в солнечных установках с Концентраторами.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления селективного покрытия для поглощения солнечной энергии электрохимическое осаждение кобальта ведут при плотности тока 0,35-0,40

А/дм из раствора сульфата кобальта с концентрацией 290-310 г/л, в качестве легирующей добавки используют хлорид никеля с последующим окислением при 45-50 С в растворе молибдата и хлорида аммония.

Увеличение плотности тока выше 0,4

А/дм приводит к значительному ускореwe процесса осаждение покрытия и снижению, соответственно точности контроля и управления качеством и толщиной покрытия, что не позволяет гарантировать получение его постоянных оптических свойств, Повышение плотности тока до значений 4

«., . Й 1807094 А1 (57) Использование: изготовление селективного покрытия для поглощения солнечной энергии. Сущность изобретения: электрохимическое осаждение кобальт-никелевого покрытия из электролита состава, г/л: кобальта сульфат 290-310, никеля хлооид 130. кислота борная 30, калия хлорид 15. Плотность тока 0,35-0;40 А/дм, Последующее окисление ведут при температуре 45-50 в растворе. молибдата и хлорида аммония. 1 табл.

А/дм, что соответствует плотности тока по Я прототипу, ведет к снижению времени осаждения покрытия до 10 с и из-за трудности контроля времени осаждения к большому разбросу параметров покрытия (таблица). Снижение плотности тока до зна- ф чений ниже 0,35 А/дм приводит к снижению селективности покрытия из-за медленного увеличения его поглощательной способности и соответственно роста CO степени черноты. Одним иэ преимуществ О данного способа является осаждение покрытия при меньшей концентрации серно- ( кислого кобальта, по сравнению с прототипом, и при меньшей плотности тока, Способ изготовления селективного покрытия состоит в следующем; на предварительно подготовленную металлическую или металл изирован ную подложку зле кт рохимическим путем осаждают при комнатной температуре никель-кобальтовое покрытие из водного раствора сернокислаго кобальта в присутствии хлористого никеля, Продолжительность процесса осаждения составля1807094 ет 25 мин при плотности тока 0,35-0,40

AIäì . Далее образцы с покрытием подвергают химическому окислению в водном растворе молибдата и хлорида аммония при температуре 45-50 С в течение 5 мин.. 5

Пример 1. Изготовление покрытия на стальной подложке, На предварительно обработанную подложку из стали покрытие осаждают из раствора: СОS04 300 г/л, NiClz 130 г/л, НзВОз 10

30 г/л, КС! 15 г/л, в течение 25 мин при плотности тока 0,35 Аlдм . Полученное покрытие состоит из: Со 70 ), Ni 30 . Затем проводят химическое окисление покрытия в растворе (ИН4)еМот024 4HzO 20 г/л, NH4CI 15

20 r/ë при температуре 45 С в течение 5 мин. После этого в состав покрытия входят

СоО и NIO. Свойства: поглощательная способность в диапазоне солнечного спектра

0,95-0,96, степень черноты 0,15-0,16, 20

Пример 2. Изготовление двухслойного покрытия.

На стальную подложку наносят электрохимическим путем слой матового никеля известным способом, например, из раствора: 25

NiSO4 300 г/л, НзВОз 40 г/л, KF 10 г/л, Na GI

2 г/л, при плотности тока 1 А/дм и продолжительности осаждения 20 мин, На приготовленную таким образом подложку осаждают покрытие из раствора CoS0 290 30 г/л, й!С!2 130 г/л, НзВОз 30 г/л, KCI 15 г/л, в течение 25 мин при плотности тока 0,4

А!дм . Затем производят химическое окисление в растворе(ЙНз)6 Мо70з44HzO 20 г/л, NH4Cl 20 r/ë при температуре 50 С в тече- 35 ние 5 мин, Свойства: поглощательная способность в диапазоне солнечного спектра

0,96-0,97, степень черноты 0.11-0,12.

fl р и м е р 3, Изготовление двухслойного покрытия. 40

На стальную подложку наносят электрохимическим путем слой белого кобальта, например, из раствора CoClz 75 г/л, NaCI 30 г/л, при плотности тока 1,5 А/дм в течение

15 мин. На приготовленную таким образом подложку осаждают покрытие из раствора

CoSO4 310 г/лФ Й!С!2 130 г/л, Нзвоз 30 г/л, KCI 15 г/л в течение 25 мин при плотности тока 0,37 А/дм . Затем покрытие подвергают химическому окислению в растворе (NH4)eMoyOz4 4Н20 20 г/л, NH4CI 20 г/л при температуре 50 С в течение 5 мин. Свойства: поглощенная способность 0,96-0,97, степень черноты 0,10-0,11.

Использование данного способа изготовления селективного покрытия для поглощения солнечной энергии,по сравнению с прототипом, повышает эффективность плоского солнечного коллектора при температуре 65 С на 3, а выработка тепла при использовании такого коллектора в системах теплоснабжения увеличивается на

7 .

Формула изобретения

Способ изготовления селективного по-: крытия для поглощения солнечной энергии,, включающий осаждение кобальта из электролита, содержащего сульфат кобальта, борную кислоту и легирующую добавку с последующим окислением, о т л и ч а ю щ и" и с я тем, что, с целью повышения селективности покрытия и снижения энергозатрат, осаждение ведут при плотности тока 0,350,40 Аlдм, из электролита, дополнительно и содержащего хлорид калия, а в качестве легирующей добавки — хлорид никеля при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат кобальта 290-310

Хлорид никеля 130

Барная кислота 30

Х лорид калия 15 а окисление ведут при 45-50 С в растворе молибдата и хлорида аммония, 1807094

Составитель Л.Авдеева .

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Т.Иванова

Заказ 1361 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

П р и м е ч а н и е. а -поглощательная способность покрытия в диапазоне с6лнечного излучения. е- степень черноты покрытия.