一种太阳能集热材料制备及其性能研究

摘要

本文针对槽式聚光器太阳能利用装置所需的管式集热材料的问题,制备了一种集热碳陶瓷材料.文中介绍了利用中药材提取后的残渣制备碳陶瓷材料的方法,并采用扫描电子显微镜(SEM)对原中药残渣及制备的粉状碳陶瓷进行了微观结构表征和分析,结果显示,经酚醛树脂浸渍处理的预碳化中药残渣在热解和碳化烧结过程中逐步形成碳与玻璃碳网状体,并在高温碳化(玻璃化)阶段发生重构,形成均匀的多孔片状结构,孔径约在0.5μm左右.制备的粉状碳陶瓷颗粒再次施加少量的酚醛树脂,并在一定的压力下成型及高温真空烧结后的碳陶瓷材料仍保持空间网状结构特点.此外,测试了碳陶瓷材料的光-热能转化性能和热物理性能,并初步形成该材料实现光-热能高效转换及热传导性能的机理,试验结果表明,碳陶瓷材料具有较高光热转化效率,在25 ～ 200℃范围内,其导热系数为48～49W/m·K,比热容为0.55 ～ 0.94 J g-1·k-1.