DK152624B - SELECTIVE ABSORPTION SURFACE FOR A SUN AND MAKING PROCEDURE - Google Patents
SELECTIVE ABSORPTION SURFACE FOR A SUN AND MAKING PROCEDURE Download PDFInfo
- Publication number
- DK152624B DK152624B DK418476AA DK418476A DK152624B DK 152624 B DK152624 B DK 152624B DK 418476A A DK418476A A DK 418476AA DK 418476 A DK418476 A DK 418476A DK 152624 B DK152624 B DK 152624B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- stainless steel
- selective absorption
- thickness
- absorption surface
- weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/60—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
- C23C22/62—Treatment of iron or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/24—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing hexavalent chromium compounds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/10—Details of absorbing elements characterised by the absorbing material
- F24S70/12—Details of absorbing elements characterised by the absorbing material made of metallic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/25—Coatings made of metallic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
- F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
- F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
- F28F21/083—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys from stainless steel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
! DK 152624B! DK 152624B
Opfindelsen angår en selektiv absorptionsoverflade for et solfang, omfattende en på et underlag med spejllignende overflade anbragt overfladebelægning af metaloxid med en tykkelse på 500-2000 Å.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a selective absorption surface for a solar panel, comprising a metal oxide surface coating having a thickness of 500-2000 Å applied to a mirror-like surface.
Til indfangning af solstråling er det kendt at gøre brug af drivhuseffekten, som består i, at et dækmateriale, der er ugennemskinneligt for infrarøde bølgelængder og gennemskinneligt for synlige bølgelængder, påføres en grundflade, der på forhånd er belagt med et stof med egenskaber, der nærmer sig et sort legemes, f.eks. et sort farvestof, hvilket belægningsstof udviser drivhusegenskab og bevirker en nedsættelse af det fra sædvanlig varmeledning hidrørende konvektionsvarmetab. Denne velkendte metode virker tilfredsstillende, når solfangets arbejdstemperatur er lavere end omkr. 50°C, men når temperaturen overstiger omkr. 50°C, har metoden den u-lempe, at virkningsgraden for varmeopsamlingen i solfanget nedsættes betydeligt. Til fjernelse af denne ulempe er det kendt at gøre brug af en sædvanlig selektiv absorptionsoverflade med sådanne spektrosko-piske egenskaber, at den ved en driftstemperatur på 100°C, der svarer til driftstemperaturen for et solfang, for bølgelængder på 0,3-2,5 jum i solstrålingen udviser samme energiabsorption som et sort legeme, medens den for bølgelængder på 3-50 jm. udviser en lav emission. Det er vanskeligt at opnå en selektiv absorptionsoverflade for et solfang med de ovennævnte spektroskopiske egenskaber ad naturlig vej.For capturing solar radiation, it is known to make use of the greenhouse effect, which consists in applying a base material which is opaque to infrared wavelengths and translucent to visible wavelengths, which is pre-coated with a substance having properties approaching say a black body, e.g. a black dye, which coating material exhibits a greenhouse property and reduces the convection heat loss resulting from conventional heat conduction. This well-known method works satisfactorily when the solar working temperature is lower than about 50 ° C, but when the temperature exceeds about 50 ° C, the method has the disadvantage that the efficiency of the heat collection in the solar collector is significantly reduced. To remove this disadvantage, it is known to employ a conventional selective absorption surface with such spectroscopic properties that, at an operating temperature of 100 ° C, corresponding to the operating temperature of a solar cell, for wavelengths of 0.3-2, 5 µm in the solar radiation exhibits the same energy absorption as a black body, while for wavelengths of 3-50 µm. exhibits a low emission. It is difficult to obtain a selective absorption surface for a solar panel with the above spectroscopic properties by natural means.
Idet en tilstrækkeligt poleret zinkplade og en i luft naturligt oxideret kobberplade alene udviser den selektive absorptionsegenskab over for solstrålingen, selv når sådanne plader anbringes på et solfang, er en sådan foranstaltning utilstrækkelig til at fjerne ulemperne ved det førnævnte kendte solfang, hvor der gøres brug af drivhuseffekten hos sort farvestof, hvorfor der har været udført forsøg på kunstig frembringelse af en selektiv absorptionsoverflade for et solfang. Hertil er der benyttet belægning af overfladen af en kobberplade med kobberoxid ved en konisk behandling, plettering af overfladen af galvaniseret jernplade med nikkelsulfid og dobbelt overfladebelægning af et underlag med spejllignende overflade med en film, der er ugennemskinnelig for synlige bølgelængder og gennemskinnelig for infrarøde bølgelængder, og derpå med en gennemsigtig film til forhindring af refleksion af solstråling, idet denne pålægning er sket ved vakuumfordampning, forstøvning eller bueudladning, således f.eks. et aluminiumunderlag, som er belagt med metallisk silicium og derefter med SiC>2 til forhindring af refleksion af solstråling. Vakuum- 2Since a sufficiently polished zinc plate and a naturally oxidized copper plate exhibit only the selective absorption properties of the solar radiation, even when such plates are placed on a solar panel, such a measure is insufficient to remove the disadvantages of the aforementioned known solar panel, where use is made of the greenhouse effect of black dye, which is why attempts have been made to artificially produce a selective absorption surface for a solar panel. For this, coating of the surface of a copper plate with copper oxide is used in a conical treatment, plating of the surface of galvanized iron plate with nickel sulphide and double surface coating of a mirror-like surface with a film which is opaque for visible wavelengths and translucent for infrared length, and then with a transparent film to prevent reflection of solar radiation, this application having been done by vacuum evaporation, atomization or arc discharge, e.g. an aluminum substrate which is coated with metallic silicon and then with SiC> 2 to prevent reflection of solar radiation. Vacuum 2
DK 152624 BDK 152624 B
fordampningen har været betragtet som den mest pålidelige metode af de nævnte til frembringelse af en selektiv absorptionsoverflade for et solfang med den virkning at forhindre refleksion som følge af interferensvirkningen af de pålagte film, idet tykkelsen af hver film må kontrolleres, og bestanddelene i hver film, simple stoffer eller forbindelser, må kunne vælges frit, således at hver film kan påføres med en passende brydningsindex. Specielle vakuumfordampningsmetoder som f.eks. forstøvning og bueudladningsmetoder er udviklet, fordi film fremstillet ved sædvanlig vakuumfordampning ikke har en tilstrækkelig vedhæftning til hinanden og til underlaget. Da fordampningsmetoder imidlertid i sig selv udviser ulemper med hensyn til produktionseffektivitet og omkostninger, har der været gjort forsøg på frembringelse af en selektiv absorptionsoverflade som en antirefrak-tionsoverflade ved andre fremgangsmåder end vakuumfordampning, nemlig kemiske tør- og vådbehandlingsmetoder og pletteringsmetoder.the evaporation has been considered as the most reliable method of the aforementioned to produce a selective absorption surface for a solar panel with the effect of preventing reflection due to the interference effect of the applied films, the thickness of each film having to be controlled and the constituents of each film; simple substances or compounds must be freely selectable so that each film can be applied with a suitable index of refraction. Special vacuum evaporation methods such as atomization and arc discharge methods have been developed because films made by conventional vacuum evaporation do not have sufficient adhesion to each other and to the substrate. However, since evaporation methods themselves exhibit drawbacks in terms of production efficiency and cost, attempts have been made to produce a selective absorption surface as an anti-refraction surface by methods other than vacuum evaporation, namely dry and wet treatment methods and plating methods.
Ved pletteringsmetoder kan en selektiv absorptionsoverflade med selektiv absorption og forhindring af den fra interferensvirkningen mellem de pålagte film hidrørende refleksion for eksempel fremstilles ved filmpålægning af nikkelsulfid eller nikkel-zinksulfid og zinksulfid på en aluminiumplade eller en galvaniseret jernplade. Ved den kemiske behandlingsmetode opnås en selektiv absorptionsoverflade med de ovennævnte virkninger ved dannelse af metaloxid på en stålplade eller rustfri stålplade efter samme metode som den ovennævnte metode for nikkelsulfid.By plating methods, a selective absorption surface with selective absorption and prevention of the reflection-induced interference effect, for example, can be prepared by filming nickel sulfide or nickel-zinc sulfide and zinc sulfide onto an aluminum or galvanized iron plate. In the chemical treatment method, a selective absorption surface having the above effects is obtained by forming metal oxide on a steel plate or stainless steel plate by the same method as the above method of nickel sulfide.
Selv om film pålagt ved kemiske tør- og vådbehandlingsmetoder såvel som film dannet ved vakuumfordampnings- og specielle vakuumfordampningsmetoder udviser den egenskab at have selektiv absorption, er det ved de kemiske metoder nødvendigt at udvælge et korrekt tykkelsesområde for den pålagte‘film for at opnå en selektiv absorptionsoverflade med samme absorptionsegenskaber som hos film dannet ved vakuumfordampnings- og specielle vakuumfordampningsmetoder.Although films applied by chemical dry and wet treatment methods as well as films formed by vacuum evaporation and special vacuum evaporation methods exhibit the property of having selective absorption, by the chemical methods it is necessary to select a proper thickness range for the applied film to obtain a selective absorption surface having the same absorption properties as in films formed by vacuum evaporation and special vacuum evaporation methods.
Fra FR patentskrift nr. 1.142.777 kendes et solfang omfattende et oxidlag med spektroskopiske egenskaber på et underlag af rustfrit stål, hvor oxidlaget er opnået ved varmebehandling af det rustfri stål ved høj temperatur. Herved opnås ikke-tilfredsstillende spektroskopiske egenskaber.FR patent specification No. 1,142,777 discloses a solar panel comprising an oxide layer with spectroscopic properties on a stainless steel substrate, the oxide layer being obtained by heat treatment of the high temperature stainless steel. Hereby unsatisfactory spectroscopic properties are obtained.
Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 1.467.734 kendes et solfang, hvor det spektroskopiske lag består af et ved termisk oxidering frembragt aluminiumoxidlag.From DE Publication No. 1,467,734 a solar panel is known in which the spectroscopic layer consists of an alumina layer produced by thermal oxidation.
3 DK 152624B3 DK 152624B
Ved opfindelsen tilsigtes det at frembringe en selektiv absorptionsoverflade for et solfang, hvor en belægningsfilm bestående af en forudbestemt metaloxidsammensætning fasthæftes på et underlag med spejllignende overflade og forudbestemt ruhed i en bestemt tykkelse, idet belægningsfilmens metaloxid er udvalgt fra metalsammensætninger, der har selektive absorptionsegenskaber og den virkning at forhindre refleksion af solstråling ved filmens interferenseffekt.It is an object of the invention to provide a selective absorption surface for a solar panel in which a coating film consisting of a predetermined metal oxide composition is adhered to a surface of mirror-like surface and predetermined roughness of a certain thickness, the metal oxide of the coating film being selected from the metal compositions having effect to prevent reflection of solar radiation by the film's interference effect.
Til opnåelse heraf er en selektiv absorptionsoverflade af den indledningsvis angivne art ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at metaloxidbelægningen er dannet af stål ud fra en metalsammensætning bestående af a) 0,001-0,15 vægtprocent C, b) 0,005-3,00 " Si, c) 0,005-10,00 " Mn, d) 11,00-30,00 " Cr, e) 0,005-22,00 " Ni, og/eller 0,001-5,00 vægtprocent af mindst ét tilsætamgsstof udvalgt fra gruppen bestående af N, Cu, Al, V, Y,In order to achieve this, a selective absorption surface of the type initially specified according to the invention is characterized in that the metal oxide coating is formed of steel from a metal composition consisting of a) 0.001-0.15% by weight C, b) 0.005-3.00 "Si, c ) 0.005-10.00 "Mn, d) 11.00-30.00" Cr, e) 0.005-22.00 "Ni, and / or 0.001-5.00% by weight of at least one additive selected from the group consisting of N , Cu, Al, V, Y,
Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr og Hf, f) som frivillig bestanddel 0,75-5,00 vægtprocent Mo, samt g) som resterende del Fe, hvilket metaloxid har en høj energiabsorptionsfaktor ved bølgelængder på 0,3-2,5 ym og en lav energiudstrålingsfaktor ved bølgelængder på 3-50 ym.Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr and Hf, f) as a voluntary component 0.75-5.00% by weight Mo, and g) as residue Fe, which metal oxide has a high energy absorption factor at wavelengths of 0, 3-2.5 µm and a low energy emission factor at wavelengths of 3-50 µm.
Gennem denne fastlæggelse af metalsammensætningen og absorptionslagets tykkelse opnås et solfang med væsentligt forbedrede spektroskopiske egenskaber, nemlig en absorptans på 90-94% og en emittans på omkring 12%.This determination of the metal composition and the thickness of the absorption layer results in a solar panel with substantially improved spectroscopic properties, namely an absorbance of 90-94% and an emittance of about 12%.
Den selektive absorptionsoverflade for et solfang fremstilles ifølge opfindelsen ved kemisk oxidering af den spejllignende overflade af det rustfri stål med den forudbestemte metalsammensætning ved hjælp af et surt eller alkalisk bad under forudbestemte oxideringsbetingelser med hensyn til tid og temperatur.The selective absorption surface of a solar panel is prepared according to the invention by chemically oxidizing the stainless steel mirror-like surface with the predetermined metal composition by means of an acidic or alkaline bath under predetermined oxidation conditions in terms of time and temperature.
En første fremgangsmåde til fremstilling af den selektive absorptionsoverflade er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at en metalsammensætning som for rustfrit stål bestående afAccording to the invention, a first method of preparing the selective absorption surface is characterized in that a metal composition such as stainless steel consisting of
DK 152624 BDK 152624 B
4 a) 0,001-0,15 vægtprocent C, b) 0,005-3,00 " Si, c) 0,005-10,00 " Mn, d) 11,00-30,00 " Cr, e) 0,005-22,00 " Ni, og/eller 0,001-5,00 vægtprocent af mindst ét tilsætningsstof udvalgt fra gruppen bestående af N, Cu, Al, V, Y,4 a) 0.001-0.15 weight percent C, b) 0.005-3.00 "Si, c) 0.005-10.00" Mn, d) 11.00-30.00 "Cr, e) 0.005-22.00 "Ni, and / or 0.001-5.00% by weight of at least one additive selected from the group consisting of N, Cu, Al, V, Y,
Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr og Hf, f) som frivillig bestanddel 0,75-5,00 vægtprocent Mo, samt g) som resterende del Fe, til dannelse af oxidfilm med en tykkelse på 500-2000 Å oxideres kemisk i et surt. bad bestående af 150-800 g/1 svovlsyre og 100-400 g/1 natrium- eller kaliumbichromat eller 40-700 g/1 chromtrioxid ved en temperatur mellem 50° og kogepunktet og i en neddypningstid på 30-40 minutter.Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr and Hf, f) as a voluntary constituent, 0.75-5.00% by weight Mo, and g) as residual part Fe, to form oxide films with a thickness of 500-2000 To be chemically oxidized in an acid. bath consisting of 150-800 g / l sulfuric acid and 100-400 g / l sodium or potassium bichromate or 40-700 g / l chromium trioxide at a temperature between 50 ° and the boiling point and for a dipping time of 30-40 minutes.
Alternativt kan den selektive absorptionsoverflade fremstilles ved en fremgangsmåde, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at en metalsammensætning som for rustfrit stål bestående af a) 0,001-0,15 vægtprocent C, b) 0,005-3,00 " Si, c) 0,005-10,00 " Mn, d) 11,00-30,00 " Cr, e) 0,005-22,00 " Ni, og/eller 0,001-5,00 vægtprocent af mindst ét tilsætningsstof udvalgt fra gruppen bestående af N, Cu, Al, V, Y,Alternatively, the selective absorption surface can be prepared by a process which according to the invention is characterized in that a metal composition such as for stainless steel consisting of a) 0.001-0.15% by weight C, b) 0.005-3.00 "Si, c) 0.005- 10.00 "Mn, d) 11.00-30.00" Cr, e) 0.005-22.00 "Ni, and / or 0.001-5.00% by weight of at least one additive selected from the group consisting of N, Cu, Al, V, Y,
Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr og Hf, f) som frivillig bestanddel 0,75-5,00 vægtprocent Mo, samt g) som resterende del Fe til dannelse af oxidfilm med en tykkelse på 500-2000 Å oxideres kemisk i et alkalisk bad bestående af 130-200 g/1 natrium- eller ka-liumhydroxyd, 30-40 g/1 trinatrium- eller kaliumfosfat, 20-30 g/1 natrium- eller kaliumnitrat eller natrium- eller kaliumnitrit, 1-3 g/1 ferrihydroxyd og 20-30 g/1 blyperoxid ved en temperatur på 100-150°C og i en neddypningstid på 3-50 minutter.Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr and Hf, f) as a voluntary constituent, 0.75-5.00% by weight Mo, and g) as residual part Fe to form oxide films with a thickness of 500-2000 Å are chemically oxidized in an alkaline bath consisting of 130-200 g / l sodium or potassium hydroxide, 30-40 g / l trisodium or potassium phosphate, 20-30 g / l sodium or potassium nitrate or sodium or potassium nitrite, 1- 3 g / l ferric hydroxide and 20-30 g / l lead peroxide at a temperature of 100-150 ° C and for a immersion time of 3-50 minutes.
Den væsentlige fordel ved den kemiske oxidering ligger i en let regulering af belægningslagstykkelse og sammensætning samt opnåelse af et ensartet og tæt oxidlag uden uheldig indvirkning på underlagsmetallet som følge af varmebehandling under høj temperatur.The major advantage of the chemical oxidation lies in the easy control of coating layer thickness and composition as well as obtaining a uniform and dense oxide layer without adverse effect on the substrate metal due to high temperature heat treatment.
5 DK 152624 BDK 152624 B
Opfindelsen forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser sammenhængen mellem bølgelængderne i solstråling i μm og reflektansen af en selektiv absorptionsoverflade hidrørende fra underlagsoverfladens ruhed, fig. 2 og 3 sammenhængen mellem den selektive absorptionsoverflades absorptans (oc) , emittans (£) og virkningsgrad (*? ) og ruheden i henholdsvis Ra og Rz, i begge tilfælde iμτα, fig. 4 sammenhængen mellem bølgelængderne og den selektive absorptionsoverflades reflektans ved forskellige ruheder for underlaget, fig. 5 et eksempel på tværsnittet af en selektiv absorptionsoverflade for et solfang med rustfrit stål som underlag, fig. 6 sammenhængen mellem bølgelængderne (μτα) og oxidfilmens transmittans, fig. 7 sammenhængen mellem bølgelængderne (μτα) og reflektansen af metaloxid på det rustfri stålunderlag, idet der ses bort fra interferenseffekten, fig. 8 sammenhængen mellem bølgelængderne (μτα) og reflektansen af den selektive absorptionsoverflade i solfanget, fig. 9 sammenhængen mellem bølgelængderne (μτα) og reflektansen af metaloxider dannet af henholdsvis ferritisk og austenitisk rustfrit stål, fig. 10 et tværsnit af et solfang med en selektiv absorptionsoverflade, fig. 11 sammenhængen mellem bølgelængderne (μια) og reflektansen 6The invention is explained in the following with reference to the drawing, in which fig. Figure 1 shows the relationship between the wavelengths of solar radiation in μm and the reflectance of a selective absorption surface resulting from the roughness of the substrate surface; 2 and 3, the relationship between the absorbance (oc) of the selective absorption surface, the emittance (£) and the efficiency (*?) And the roughness of Ra and Rz, respectively, in both cases in μτα; 4 shows the relationship between the wavelengths and the reflectance of the selective absorption surface at different roughnesses of the substrate; FIG. 5 shows an example of the cross section of a selective absorption surface for a stainless steel solar panel as a backing; FIG. 6 shows the relationship between the wavelengths (μτα) and the transmittance of the oxide film; FIG. 7 shows the relationship between the wavelengths (μτα) and the reflectance of metal oxide on the stainless steel substrate, disregarding the interference effect; 8 shows the relationship between the wavelengths (μτα) and the reflectance of the selective absorption surface in the solar panel; FIG. 9 shows the relationship between the wavelengths (μτα) and the reflectance of metal oxides formed by ferritic and austenitic stainless steels, respectively; 10 is a cross-sectional view of a solar panel with a selective absorption surface; FIG. 11 the relationship between the wavelengths (μια) and the reflectance 6
DK 152624BDK 152624B
af metaloxid af ferritisk rustfrit stål med lavt carbonindhold, fig. 12 sammenhængen mellem dæklagets tykkelse (Å) og den kemiske behandlingstid (minutter) til frembringelse af metaloxidlaget i den selektive absorptionsoverflade i et solfang, og fig. 13 sammenhængen mellem dasklagets tykkelse (Å) og absorptan-sen (oc) og emittanten (£) af den selektive absorptionsoverflade i et solfang.of low carbon ferritic stainless steel metal oxide, fig. 12 shows the relationship between the thickness of the cover layer (Å) and the chemical treatment time (minutes) to produce the metal oxide layer in the selective absorption surface of a solar panel; and FIG. 13 shows the relationship between the thickness of the slab layer (Å) and the absorbance (oc) and the emitter (£) of the selective absorption surface in a solar panel.
Metalsammensætningmetal Composition
En af de ved opfindelsen benyttede metalsammensætninger består af 0,001-0,15 vægtprocent C, 0,005-3,00 vægtprocent Si, 0,005-10,00 vægtprocent Mn, 11,00-30,00 vægtprocent Cr, 0,005-22,00 vægtprocent Ni, en frivillig bestanddel på 0,75-5,00 vægtprocent Mo og for den resterende del af Fe. Denne metalsammensætning svarer til sammensætningen af sædvanligt rustfrit stål f.eks. af typen 683/XIII 11 (ISO), 304 (AISI), der har sammensætningen 0,005-0,08 vægtprocent C, 0,005- l,oo vægtprocent Si, 0,005-2,00 vægtprocent Mn, 8,00-10,50 vægtprocent Ni, 18,00-20,00 vægtprocent Cr og for den resterende del Fe, af typen 683/XIII 20 (ISO), 316 (AISI), der har sammensætningen 0,005-0,08 vægtprocent C, 0,005-1,00 vægtprocent Si, 0,005-2,00 vægtprocent Mn, 10,00-14,00 vægtprocent Ni, 16,00-18,00 vægtprocent Cr, 2,00-3,00 vasgtprocent Mo og for den resterende del Fe, af typen 683/XIII 8 (ISO) , 430 (AISI), der har sammensætningen 0,005-0,12 vægtprocent C, 0,005-0,75 vægtprocent Si, 0,005-1,00 vægtprocent Mn, 0,005-0,60 vasgtprocent Ni, 16,00-18,00 vasgtprocent Cr og for den resterende del Fe, af typen 434 (AISI), der har sammensætningen 0,005-0,12 vægtprocent C, 0,005-1,00 vægtprocent Si, 0,005-1,00 vægtprocent Mn, 0,005-0,60 vægtprocent Ni, 16,00-18,00 vægtprocent Cr, 0,75-1,25 vægtprocent Mo og for den resterende del Fe, og andre rustfri stålformer med sammensætninger svarende til de ovennævnte. Ved anvendelse af rustfrit stål som metalsammensætningen er martensitisk rustfrit stål ikke egnet, medens ferritisk og austenitisk rustfrit stål er velegnet som følge af deres svejselighed.One of the metal compositions used in the invention consists of 0.001-0.15 wt% C, 0.005-3.00 wt% Si, 0.005-10.00 wt% Mn, 11.00-30.00 wt% Cr, 0.005-22.00 wt% Ni , a voluntary constituent of 0.75-5.00% by weight Mo and for the remaining Fe. This metal composition corresponds to the composition of conventional stainless steel e.g. of type 683 / XIII 11 (ISO), 304 (AISI) having the composition 0.005-0.08 wt% C, 0.005-1, wt% Si, 0.005-2.00 wt% Mn, 8.00-10.50 wt% Nine, 18.00-20.00 wt% Cr and for the remaining Fe, of type 683 / XIII 20 (ISO), 316 (AISI) having the composition 0.005-0.08 wt% C, 0.005-1.00 wt% Si, 0.005-2.00 wt% Mn, 10.00-14.00 wt% Ni, 16.00-18.00 wt% Cr, 2.00-3.00 wt% Mo and for the remaining part Fe, of type 683 / XIII 8 (ISO), 430 (AISI) having the composition 0.005-0.12 wt% C, 0.005-0.75 wt% Si, 0.005-1.00 wt% Mn, 0.005-0.60 wt% Ni, 16.00- 18.00 wt.% Cr and for the remaining part Fe, of type 434 (AISI) having the composition 0.005-0.12 wt.% C, 0.005-1.00 wt.% Si, 0.005-1.00 wt.% Mn, 0.005-0, 60 wt% Ni, 16.00-18.00 wt% Cr, 0.75-1.25 wt% Mo and for the remaining Fe, and other stainless steel forms with compositions sv eagle to the above. When using stainless steel as the metal composition, martensitic stainless steel is not suitable, while ferritic and austenitic stainless steel are suitable because of their weldability.
Andre metalsammensætninger, som kan finde anvendelse ved opfindelsen, er rustfrit stål med lavt carbonindhold og indeholdende et tilsætningsmetal til forbedring af antikorrosionsevnen, formbarheden og svejseligheden, f.eks. med sammensætningen 0,001-0,15 vægtprocent C, 0,005-3,00 vægtprocent Si, 0,005-10,00 vægtprocent Mn, 11,00-30,00 vægtprocent Cr og 0,ool-5,00 vægtprocent af mindst ét stof udvalgt fra gruppen bestående af N, Cu, Al, V, Y, Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr ogOther metal compositions which may be used in the invention are low carbon stainless steel and containing an additive to improve the anti-corrosion, moldability and weldability, e.g. with the composition 0.001-0.15 wt% C, 0.005-3.00 wt% Si, 0.005-10.00 wt% Mn, 11.00-30.00 wt% Cr and 0, ool-5.00 wt% of at least one substance selected from the group consisting of N, Cu, Al, V, Y, Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr and
7 DK 152624B7 DK 152624B
Hf, en frivillig bestanddel af 0,75-5/00 vægtprocent Mo og for den resterende del Fe, idet atomforholdet mellem metal og carbon plus tilsætningsstof er højere end 5,0, og for rustfrit stål indeholdende Nb, Ta eller Ti som tilsætningsstof overstiger 8,0. Metalsammensætninger af denne art svarer til sædvanligt rustfrit stål, der f.eks. kan have sammensætningen 0,005-0,03 vægtprocent C, 0,005-0,75 vægtprocent Si, 0,005-1,00 vægtprocent Mn, 16,00-18,00 vægtprocent Cr, 0,1-1,0 vægtprocent Ti og den resterende del Fe, eller sammensætningen 0,005-0,03 vægtprocent C, 0,005-0,75 vægtprocent Si, 0,005-1,00 vægtprocent Mn, 16,00-18,00 vægtprocent Cr, 0,1-1,0 vægtprocent Ti, 0,75-1,25 vægtprocent Mo og for den resterende del Fe.Hf, a voluntary constituent of 0.75-5 / 00% by weight of Mo and for the remaining part Fe, the atomic ratio of metal to carbon plus additive being higher than 5.0, and for stainless steel containing Nb, Ta or Ti as additive exceeding 8.0. Metal compositions of this kind are similar to conventional stainless steel, e.g. may have the composition 0.005-0.03 wt% C, 0.005-0.75 wt% Si, 0.005-1.00 wt% Mn, 16.00-18.00 wt% Cr, 0.1-1.0 wt% Ti and the remaining part Fe, or the composition 0.005-0.03 wt% C, 0.005-0.75 wt% Si, 0.005-1.00 wt% Mn, 16.00-18.00 wt% Cr, 0.1-1.0 wt% Ti, 0, 75-1.25% by weight Mo and for the remaining Fe.
yderligere kan der ved opfindelsen gøres brug af andre metalsammensætninger svarende til rustfrit stål med lavt carbonindhold og omfattende et andet metal til forbedring af antikorrosionsevnen, form-barheden og svejseligheden, som f.eks. sammensætningen 0,001-0,15 vægtprocent C, 0,005-3,00 vægtprocent Si, 0,005-10,00 vægtprocent Mn, 0,005-22,00 vægtprocent Ni, 11,00-30,00 vægtprocent Cr og 0,001-5,00 vægtprocent af mindst ét stof udvalgt fra gruppen bestående af N, Cu, Al, V, Y, Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr og Hf, en frivillig bestanddel af 0,75-5,00 vægtprocent Mo og for den resterende del Fe, idet atomforholdet mellem metal og carbon plus tilsætningsstof er højere end 5,0, og for rustfrit stål indeholdende Nb, Ta eller Ti som tilsætningsstof overstiger 8,0.further, the invention may make use of other low-carbon stainless steel metal compositions comprising another metal for improving the anti-corrosion, formability, and weldability, such as e.g. the composition 0.001-0.15 wt% C, 0.005-3.00 wt% Si, 0.005-10.00 wt% Mn, 0.005-22.00 wt% Ni, 11.00-30.00 wt% Cr and 0.001-5.00 wt% at least one substance selected from the group consisting of N, Cu, Al, V, Y, Ti, Nb, Ta, U, Th, W, Zr and Hf, a voluntary component of 0.75-5.00% by weight Mo and for the residue Fe, the metal to carbon plus additive atomic ratio being higher than 5.0, and for stainless steel containing Nb, Ta or Ti as an additive exceeding 8.0.
Dannelse af metaloxidFormation of metal oxide
Dannelsen af metaloxid ud fra metalsammensætningen kan finde sted på følgende måder: (1) Metoder til frembringelse af metaloxid ved kemiske våd- og tørbehandlinger, (2) en kemisk behandlingsmetode til frembringelse af metaloxid af rustfrit stål, efter at rustfrit stål med den forudbestemte metalsammensætning er fasthæftet på et underlag med spejllignende overflade af et andet materiale end det pågældende rustfrie stål, (3) metoder til frembringelse af metaloxid af rustfrit stål ved hjælp af vakuumfordampning, forstøvning og bueudladning, efter at det rustfrie stål med den forudbestemte metalsammensætning er fasthæftet på underlaget med spejllignende overflade af et andet materiale end det pågældende rustfrie stål, og (4) metoder til frembringelse af metaloxid af rustfrit stål ved samtidig fasthæftning og oxydering af det rustfrie stål med den forud- 8The formation of metal oxide from the metal composition can take place in the following ways: (1) Methods for producing metal oxide by chemical wet and dry treatments, (2) a chemical treatment method for producing stainless steel metal oxide, after stainless steel having the predetermined metal composition (3) methods of producing stainless steel metal oxide by vacuum evaporation, atomization and arc discharge, after the stainless steel having the predetermined metal composition is attached to the substrate; the substrate having a mirror-like surface of a material other than the stainless steel concerned, and (4) methods of producing stainless steel metal oxide by simultaneously adhering and oxidizing the stainless steel with the preceding 8.
DK 152624BDK 152624B
bestemte metalsammensætning på underlaget med den spejllignende overflade og af andet materiale end det pågældende rustfrie stål.certain metal composition on the substrate with the mirror-like surface and of material other than the stainless steel concerned.
Blandt de ovenfor angivne fremgangsmåder er de mest foretrukne fremgangsmåder følgende sure og alkaliske oxideringsmetoder: (a) Sur oxideringsmetode.Among the above processes, the most preferred methods are the following acidic and alkaline oxidation methods: (a) Acid oxidation method.
Oxideringstilstanden fastlægges som følger:The oxidation state is determined as follows:
Natrium- eller kaliumdichromat 100 - 400 g/1 eller chromtrioxid 40 - 700 g/1 svovlsyre 150 - 800 g/1 fortrinsvis 400 - 800 g/1 temperatur 50 - kogepunktetSodium or potassium dichromate 100 - 400 g / l or chromium trioxide 40 - 700 g / l sulfuric acid 150 - 800 g / l preferably 400 - 800 g / l temperature 50 - boiling point
fortrinsvis 70 - 120°Cpreferably 70-120 ° C
neddypningstid 3-40 minutter (b) Alkalisk oxideringsmetode.immersion time 3-40 minutes (b) Alkaline oxidation method.
Oxideringstilstanden fastlægges som følger:The oxidation state is determined as follows:
Natrium- eller kaliumhydroxid 130 - 200 g/1 trinatrium- eller trikaliumfosfat (Na3P04) (K3E04) 30 - 40 g/1 natrium- eller kaliumnitrit eller natrium- eller kaliumnitrat (NaNo2) (KN02) (NaNo3) (KN03) 20 - 30 g/1 ferrihydroxid Fe(OH)3 1-3 g/1 blyperoxid (Pb02) 20 - 30 g/1Sodium or potassium hydroxide 130 - 200 g / l trisodium or tricalium phosphate (Na3 PO4) (K3E04) 30 - 40 g / l sodium or potassium nitrite or sodium or potassium nitrate (NaNo2) (KN02) (NaNo3) (KN03) 20-30 g / l ferric hydroxide Fe (OH) 3 1-3 g / l lead peroxide (PbO2) 20 - 30 g / l
temperatur 100 - 150°Ctemperature 100 - 150 ° C
neddypningstid 3-50 minutter.immersion time 3-50 minutes.
Forud for den kemiske behandling foretrækkes det at forbehandle underlagets overflade. De foretrukne forbehandlingsmetoder består i neddypning af underlaget enten i en vandig opløsning af én vægtdel saltpetersyre og én vægtdel vand i en time eller i en vandig opløsning af 30 vægtprocent perchlorsyre og 1 vægtprocent kaliumchlorid i 2-3 minutter.Prior to the chemical treatment, it is preferable to pretreat the substrate surface. The preferred pretreatment methods consist in immersing the substrate either in an aqueous solution of one part by weight of hydrochloric acid and one part by weight of water for one hour or in an aqueous solution of 30% by weight perchloric acid and 1% by weight potassium chloride for 2-3 minutes.
Det fra rustfrit stål opnåede metaloxid består for ferritisk rustfrit stål af oxid med den kemiske formel Fe0(FeCr)203 og for austenitisk rustfrit stål af oxid med den kemiske formel (Fe,Ni) O (FeCr)2C>3, hvilke metaloxider begge har spinelstruktur med gitterdefekter.The metal oxide obtained from stainless steel consists of ferritic stainless steel of oxide of the chemical formula Fe0 (FeCr) 203 and of austenitic stainless steel of oxide of the chemical formula (Fe, Ni) O (FeCr) 2C> 3, both of which have metal oxides. spinel structure with lattice defects.
Underlagets ruhed.Surface roughness.
Såfremt overfladetilstanden af underlaget med den spejllignende overflade opfylder nedenstående betingelser, er der ingen begrænsninger med hensyn til underlagsmaterialets art, for så vidt angår fast-If the surface condition of the substrate with the mirror-like surface meets the following conditions, there are no restrictions as to the nature of the substrate material as far as the
9 DK 152624B9 DK 152624B
hæftningen af metaloxid af den forudbestemte sammensætning til underlaget.the adhesion of metal oxide of the predetermined composition to the substrate.
(1) Til opnåelse af den karakteristiske egenskab for den selektive absorptionsoverflade at den har høj reflektans for infrarøde bølgelængder, skal metaloxidlaget være gennemskinneligt for infrarød stråling, således at infrarød stråling reflekteres mod underlaget og passerer gennem det dertil fasthæftede metaloxidlag.(1) To achieve the characteristic of the selective absorption surface that it has high reflectance for infrared wavelengths, the metal oxide layer must be translucent to infrared radiation so that infrared radiation is reflected onto the substrate and passes through the attached metal oxide layer.
(2) Metaloxidlagets vedhæftning til underlaget afhænger af underlagsoverfladens ruhed. Ved fasthæftning af dæklaget på en glat underlagsoverflade opnås et tæt dæklag.(2) The adhesion of the metal oxide layer to the substrate depends on the roughness of the substrate surface. By attaching the cover layer to a smooth substrate surface, a dense cover layer is obtained.
(3) Når underlagsoverfladen udviser spejllignende egenskaber for bølgelængder i det synlige og i nærheden af det infrarøde område, aftager interferenseffekten ikke, hvorved effekten med hensyn til forhindring af refleksion klart fremtræder. Hvis underlagsoverfladen gøres ru, øges absorptionen af solstråling. Der er derfor frit valg med hensyn til opnåelse af enten refleksionsforhindringsvirkningen eller absorptionsforøgelsesvirkningen .(3) When the surface of the surface exhibits mirror-like properties of wavelengths in the visible and near the infrared region, the interference effect does not decrease, whereby the effect of reflection prevention is clearly evident. If the substrate surface is roughened, the absorption of solar radiation increases. Therefore, there is free choice in obtaining either the reflection prevention effect or the absorption increase effect.
(4) Det foretrækkes at gøre underlagets ‘spejllignende overflade glat for at undertrykke ståling i det infrarøde område. Ved en for stor ruhed af underlaget vil den spektroskopiske karakter af den selektive overfalde blive undertrykket i en sådan grad, at de i den selektive absorptionsoverflade absorberede bølgelængder af solstrålingen når det infrarøde bølgelængdeområde 3-8ytt»-m, således at et underlag med en sådan ruhed ikke er egnet. Som underlagsmateriale kan benyttes forskellige former for metalplade, rustfri stålplade og plastplade.(4) It is preferred to smooth the mirror-like surface of the substrate to suppress radiation in the infrared region. At too high a roughness of the substrate, the spectroscopic nature of the selective coating will be suppressed to such an extent that the wavelengths absorbed in the selective absorption surface reach the infrared wavelength range 3-8 µm, such that a substrate having such a roughness is not suitable. Various types of metal sheet, stainless steel sheet and plastic sheet can be used as substrate material.
På baggrund af ovenstående er det fundet, at overfladetilstanden af underlaget, hvortil metaloxider af rustfrit stål skal fasthæftes, er den vigtigste faktor med hensyn til opnåelse af en spektroskopisk karakter af den selektive absorptionsoverflade med stor absorption af bølgelængderne i solstråling, dvs. lille reflektans, og lille emittans for bølgelængder i det infrarøde område, dvs. stor reflektans.In view of the above, it has been found that the surface state of the substrate to which stainless steel metal oxides are to be attached is the most important factor in obtaining a spectroscopic nature of the selective absorption surface with high absorption of the wavelengths of solar radiation, ie. low reflectance, and small wavelength emittance in the infrared region, i.e. great reflectance.
Det er kendt, at det til forbedring af virkningsgraden af en selektiv absorptionsoverflade må foretrækkes, at overfladens ruhed er stor i forhold til bølgelængderne i solstråling og lille i forhold til bølgelængderne i det infrarøde område. Men dette er ikke bekræftet af eksperimentelle data.It is known that in order to improve the efficiency of a selective absorption surface, it is preferable that the surface roughness is large relative to the wavelengths of solar radiation and small relative to the wavelengths of the infrared region. But this is not confirmed by experimental data.
I almindelighed vil overfladen af et groft færdigbehandlet underlag tendere mod at medføre en forøgelse af absorptionen, som følge af gentagen refleksion, men undertrykke den fra interferenseffekten hidrørende refleksionsforhindringseffekt, idet begge disse virkninger i 10In general, the surface of a roughly finished substrate will tend to cause an increase in absorption due to repeated reflection, but suppress the reflection-inhibiting effect of the interference effect, both of
DK 152624BDK 152624B
praksis afhænger af begrænsninger i ruheden af den selektive absorptionsoverflade.practice depends on limitations in the roughness of the selective absorption surface.
Et andet fomål for opfindelsen vedrører derfor bestemmelse af ruheden af den underlagsoverflade, hvorpå der skal dannes metaloxid af rustfrit stål. Til bestemmelse af underlagets ruhed er udført følgende forsøg.Another object of the invention therefore relates to the determination of the roughness of the substrate surface upon which stainless steel metal oxide is to be formed. To determine the roughness of the substrate, the following experiments have been carried out.
Rustfrit stål med metalsammensætningen 0,005-0,12 vægtprocent C, 0,005-0,75 vægtprocent Si, 0,005-1,00 vægtprocent Mn, 16,00-18,00 vægtprocent Cr og for den resterende del en ringe mængde tilsætningsmetal og Fe , 430 (AISI), 683/XIII 8 (ISO), blev oxideret i et vandigt syrebad indeholdende 100 g/1 natriumbichromat og 400 g/1 svovlsyre ved en temperatur på 106-108°C i 30-35 minutter til dannelse af metaloxidlaget på overfladen af det rustfrie stål.Stainless steel with the metal composition 0.005-0.12 wt% C, 0.005-0.75 wt% Si, 0.005-1.00 wt% Mn, 16.00-18.00 wt% Cr and for the remaining part a small amount of additive metal and Fe, 430 (AISI), 683 / XIII 8 (ISO), was oxidized in an aqueous acid bath containing 100 g / l sodium bichromate and 400 g / l sulfuric acid at a temperature of 106-108 ° C for 30-35 minutes to form the metal oxide layer on the surface of the stainless steel.
Der blev foretaget undersøgelse af sammenhængen mellem absorp-tansen (°c ) integreret over solstrålingens spektrum, emittansen (£) integreret over strålings spektret og sortlegeme-virkningsgraden () .The relationship between the absorption (° c) integrated over the solar radiation spectrum, the emitter (£) integrated over the radiation spectrum and the blackbody efficiency () were investigated.
Virkningsgraden C*) ) er bestemt ved følgende udtrykThe efficiency (C *)) is determined by the following expression
hvor S repræsenterer Boltzmann's konstant 4,88 x 10-oKcal/iri .h R°, medens 7 repræsenterer den korrigerede driftstemperatur, som her antages at være 373°K, og J repræsenterer solstrålingseffekten, 800 Kwhere S represents Boltzmann's constant 4.88 x 10-oKcal / ir R °, while 7 represents the corrected operating temperature assumed here to be 373 ° K, and J represents the solar radiation power, 800 K
2 cal/m .h). Underlagsoverfladens ruhed udtrykkes ved aritmetisk middelafvigelse, Ra, og tipunktshøjde, Rz, i overensstemmelse med ISO re-kommendation R 468.2 cal / m.h). The surface roughness is expressed by arithmetic mean deviation, Ra, and peak point height, Rz, in accordance with ISO re-recommendation R 468.
Forsøgsresultaterne er vist i fig. 1 og 2. I fig. 1 angiver kurven 1 sammenhængen mellem reflektansen og bølgelængden ved en over-fladeruhed i Ra-mål på 0,36 ju.m eller i Rz-mål på 3,5 jm, kurven 2 gælder for værdierne 0,19 jam i Ra-mål eller 0,6 Jim i Rz-mål, kurven 3 gælder for værdierne 0,12 jim i Ra-mål eller 0,5 jm i Rz-mål, kurven 4 gælder for værdierne 0,08 jm i Ra-mål eller 0,3 jm i Rz-målf og kurven 5 gælder for værdierne 0,04 jim i Ra-mål eller 0,1 jbm i Rz-mål.The test results are shown in FIG. 1 and 2. In FIG. 1, curve 1 indicates the relationship between reflectance and wavelength at a surface roughness in Ra measure of 0.36 µm or in Rz measure of 3.5 µm, curve 2 applies to the values 0.19 µm in Ra measure or 0.6 µm in Rz measure, curve 3 applies to the values 0.12 µm in Ra measure or 0.5 µm in Rz measure, curve 4 applies to the values 0.08 µm in Ra measure or 0.3 µm in Rz measure and curve 5 apply to the values 0.04 µm in Ra measure or 0.1 jbm in Rz measure.
Det er observeret, at i bølgelængdeområdet for synlig stråling er variationen af reflektansen ringe i sammenligning med variationen i ruheden af den selektive absorptionsoverflade i solfanget, medens reflektansvariationen er stor for bølgelængder i det infrarøde område. Jo mindre forholdet Ra/Rz bliver, des større bliver reflektansen.It has been observed that in the wavelength range of visible radiation, the variation of the reflectance is small compared to the variation in roughness of the selective absorption surface in the solar panel, while the reflectance variation is large for wavelengths in the infrared region. The smaller the ratio Ra / Rz, the greater the reflectance.
Fig. 2 viser sammenhængen mellem Ra-værdien, absorptansen (cC), emittansen (£ ) og virkningsgraden (^ ). I denne figur ses værdienFIG. Figure 2 shows the relationship between the Ra value, the absorbance (cC), the emittance (£) and the efficiency (^). This figure shows the value
u DK 152624 Bu DK 152624 B
af absorptansen (oc ) for den selektive absorptionsoverflade ikke at være særlig påvirket af Ra-værdien. Værdien af emittansen (g ) falder pludseligt for værdier af Ra mindre end 0,07 og tiltager proportionalt for værdier af Ra højere end 0,07. For Ra-værdier lavere end 0,07 tiltager værdien af virkningsgraden (*) ) pludseligt og overstiger 75%.of the absorbance (oc) of the selective absorption surface not to be particularly affected by the Ra value. The value of the emission (g) suddenly decreases for values of Ra less than 0.07 and increases proportionally for values of Ra higher than 0.07. For Ra values lower than 0.07, the value of efficiency (*)) increases suddenly and exceeds 75%.
Af fig. 2 fremgår således, at det bedste resultat opnås ved fremstilling af den selektive absorptionsoverflade ved kemisk oxydering af overfladen af rustfri stålplade med en Ra-værdi lavere end 0,07.In FIG. 2 shows that the best result is obtained by preparing the selective absorption surface by chemically oxidizing the surface of stainless steel plate with a Ra value lower than 0.07.
I fig. 3 ses, at værdien af absorptansen (ot) af den selektive absorptionsoverflade ikke er særlig påvirket af Rz-værdien. Værdien af emittansen (ε ) aftager pludseligt ved en Rz-værdi lavere end 0,2, og virkningsgraden (’J ) udviser høje værdier over 75% ved Rz-værdier lavere end 0,2.In FIG. 3, it is seen that the value of the absorbance (ot) of the selective absorption surface is not particularly affected by the R 2 value. The value of the emission (ε) suddenly decreases at an Rz value lower than 0.2, and the efficiency ('J) exhibits high values above 75% at Rz values lower than 0.2.
Heraf ses, at det bedste resultat opnås ved fremstilling af den selektive absorptionsoverflade ved kemisk oxydering af overfladen af rustfrit stål med en ruhed i Rz-mål lavere end 0,2. En selektiv absorptionsoverflade med en ruhed i Ra-mål lavere end 0,07 eller i Rz-mål lavere end 0,2 vil således medføre en fuldstændig glat overflade for bølgelængder i det infrarøde område og et ringe forhold mellem diffus reflektans og halvkuglerefleksion, dvs. summen af spejlreflek-tansen og den diffuse reflektans, således at den fra gentaget refleksion hidrørende reflektansundertrykkelse forhindres, og der for infrarøde bølgelængder over 7 ^m opnås en værdi på mere end 80% for halvkuglerefleks ionen og dermed en betydelig forbedring af de selektive absorptionsegenskaber for solfangets overflade. For at opnå en ensartet og stabil oxidfilm ved udførelse af oxydationsbehandling på overfladen af det rustfrie stål er det nødvendigt at færdigbehandle metalpladen til opnåelse af en ensartet overflade.From this it can be seen that the best result is obtained by preparing the selective absorption surface by chemically oxidizing the stainless steel surface with a roughness in Rz target lower than 0.2. Thus, a selective absorption surface having a roughness in Ra target lower than 0.07 or in Rz target lower than 0.2 will result in a completely smooth surface for wavelengths in the infrared region and a poor ratio of diffuse reflectance to hemispheric reflectance, ie. the sum of the mirror reflectance and the diffuse reflectance so as to prevent the reflection reflectance suppression, and for infrared wavelengths above 7 µm, a value of more than 80% for the hemispherical reflex ion is obtained and thus a significant improvement in the selective absorption properties of the surface of the collector. In order to obtain a uniform and stable oxide film by conducting oxidation treatment on the stainless steel surface, it is necessary to finalize the metal plate to obtain a uniform surface.
Sagt i almindelighed er overfladen af rustfrit stål inhomogen som følge af den metallografiske struktur, sammensætningen, bearbejdningsoperationen, lokal varmebehandling og fordelingen af indre spændinger. I den udstrækning, hvori overfladen af en rustfri stålplade er inhomogen, kan der ikke frembringes nogen ensartet oxidfilm.In general, the stainless steel surface is inhomogeneous due to the metallographic structure, composition, machining operation, local heat treatment and the distribution of internal stresses. To the extent that the surface of a stainless steel plate is inhomogeneous, no uniform oxide film can be produced.
Et af formålene med den foreliggende opfindelse er at forbedre de selektive absorptionsegenskaber for absorptionsoverfladen i et solfang ved færdigbehandling af overfladen af et rustfrit stålunderlag til.en ruhed i Ra-mål mindre end 0,07 eller i Rz-mål mindre end 0,2 ved mekanisk polering, kemisk afslidning og elektrolytisk polering til fjernelse af de mange ulemper hidrørende fra inhomigeniteterne i metalpladens overflade. I fig. 4 er illustreret et eksempel på virk-One of the objects of the present invention is to improve the selective absorption properties of the absorption surface in a solar panel by finishing the surface of a stainless steel substrate to a roughness in Ra measure less than 0.07 or in Rz measure less than 0.2 by mechanical polishing, chemical abrasion and electrolytic polishing to remove the many disadvantages arising from the inhomogeneities of the metal plate surface. In FIG. 4 is an example of
12 DK 152624B12 DK 152624B
ningsgraden for den selektive absorptionsoverflade i et solfang med passende ruhed. I dette eksempel blev rustfrit stål af typen 304 (AISI), 683/XIII 11 (ISO) behandlet ved en væskefinslibningsmetode under anvendelse af glaspulver med en partikelstørrelse på 20-100 μm til opnåelse af en ren overflade med en overfladeruhed i Ra-mål på 0,2 μια eller i Rz-mål på 1,0 μm og efterfølgende oxydering af denne overflade ved en syreoxyderingsmetode.the degree of selectivity of the selective absorption surface in a solar panel with appropriate roughness. In this example, stainless steel of type 304 (AISI), 683 / XIII 11 (ISO) was treated by a liquid grinding method using glass powders having a particle size of 20-100 µm to obtain a clean surface having a surface roughness in Ra scale of 0.2 μια or in Rz target of 1.0 μm and subsequent oxidation of this surface by an acid oxidation method.
Spektralreflektansen af den således opnåede oxidfilm på det rustfrie stål er i fig. 4 vist ved kurven a. I et andet eksempel blev det rustfrie stål neddyppet i en vandig opløsning indeholdende 10 vægtprocent salpetersyre og 2 vægtprocent flussyre til opnåelse af en ren overflade med en overfladeruhed i Ra-mål på 0,14 μια eller i Rz-mål på 0,6 μτα og efterfølgende oxydering af denne overflade ved samme metode.The spectral reflectance of the thus obtained oxide film on the stainless steel is shown in FIG. 4 is shown in curve a. In another example, the stainless steel was immersed in an aqueous solution containing 10 wt.% Nitric acid and 2 wt.% Hydrofluoric acid to give a clean surface having a surface roughness in Ra scale of 0.14 μια or in Rz measure. of 0.6 μτα and subsequent oxidation of this surface by the same method.
Spektralreflektansen for den herved opnåede oxidfilm på det rustfrie stål er i fig. 4 vist ved kurven b. Ved et eksempel i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse blev det rustfrie stål poleret med eller uden forudgående mekanisk og/eller kemisk behandling som anført i ovenstående eksempler til opnåelse af en behandlet overflade med en ruhed i Ra-mål mindre end 0,07 μνα eller i Rz-mål mindre end 0,2 μm og derefter oxyderet ved samme syreoxyderingsmetode. Resultatet heraf er i fig. 4 vist ved kurven c. Det ses, at den ved kurven c repræsenterede oxidfilm opnået ved den foreliggende opfindelse udviser en højere reflektans ved bølgelængderne i det infrarøde område i sammenligning med de ved kurverne a og b repræsenterede oxidfilm.The spectral reflectance of the resulting oxide film on the stainless steel is shown in FIG. 4 shown by curve b. In an example in accordance with the present invention, the stainless steel was polished with or without prior mechanical and / or chemical treatment as set forth in the above examples to obtain a treated surface having a roughness in Ra target less than 0.07 μνα or in Rz measurements less than 0.2 μm and then oxidized by the same acid oxidation method. The result of this is in FIG. 4 is shown by curve c. It will be seen that the oxide film represented by curve c obtained by the present invention exhibits a higher reflectance at the wavelengths of the infrared region compared to the oxide film represented by curves a and b.
Oxidfilmens tykkelse I det følgende behandles -problemerne ved bestemmelse af tykkelsen af oxidfilmen ved dannelse af metaloxider på overfladen af et underlag efter følgende metoder.Oxide Film Thickness In the following, the problems are determined by determining the thickness of the oxide film by the formation of metal oxides on the surface of a substrate by the following methods.
(1) Sur eller alkalisk oxydering af overfladen af rustfrit stål med den forudbestemte metalsammensætning.(1) Acidic or alkaline oxidation of the stainless steel surface with the predetermined metal composition.
(2) Særlig virkningsfuld vakuumfordampning, f.eks. forstøvning og bueudladning, til forbedring af vedhæftningen mellem oxidfilm og underlag.(2) Particularly effective vacuum evaporation, e.g. atomization and arc discharge, to improve the adhesion between oxide film and substrate.
(3) Anvendelse af et bindemiddel med relativ transparens for infra= rød stråling, f.eks. polyethylen eller siliconeharpiks m.v., til fast-hæftning af metaloxidpulver af den forudbestemte metalsammensætning til underlaget.(3) Use of a binder with relative transparency for infrared radiation, e.g. polyethylene or silicone resin, etc., for adhering metal oxide powder of the predetermined metal composition to the substrate.
13 DK 152624 B13 DK 152624 B
(4) Udførelse af oxyderingsbehandlinger af rustfrit stål tæt fasthæftet til et underlag, som ikke er rustfrit stål, f.eks. oxydering af chromaliseret metal eller påvalset metal m.v.(4) Performing stainless steel oxidation treatments tightly adhered to a non-stainless steel substrate, e.g. oxidation of chromalized metal or rolled metal, etc.
Den spektroskopiske karakter af den selektive absorptionsoverflade i et solfang og oxidfilmens antirefleksionsvirkning forklares som følger: Den spektroskopiske karakter af den selektive absorpti onsoverflade skal udvise mindre refleksion ved bølgelængderne 0,3- 2,5 fum for solstråling og stor refleksion i det infrarøde bølgelængdeområde 3-50 ytun.The spectroscopic nature of the selective absorption surface in a solar panel and the anti-reflection effect of the oxide film are explained as follows: The spectroscopic nature of the selective absorption surface should exhibit less reflection at wavelengths 0.3-2.5 fm for solar radiation and large reflection in the infrared wavelength range 3- 50 extraction.
I fig. 5 er vist et tværsnit af absorptionslegemet i et solfang, i hvilket en oxidfilm hæfter til et underlag med spejllignende overflade, til illustration af refleksionen af indfaldende stråling ved grænsefladerne henholdsvis mellem luft og film og mellem film og underlag.In FIG. 5 is a cross-sectional view of the absorption body of a solar panel in which an oxide film adheres to a mirror-like surface to illustrate the reflection of incident radiation at the interfaces between air and film and between film and substrate, respectively.
I fig. 5 reflekteres den indkommende stråling fra luften 1 delvis ved grænsefladen mellem luften 1 og oxidfilmen 2 til en reflekteret stråle 4. Den tilbageblevne indfaldende stråling trænger under dæmpning gennem oxidfilmen 2 og reflekteres ved grænsefladen mellem filmen 2 og underlaget 3 til dannelse af en reflekteret stråle 5. Interferensen mellem strålerne 4 og 5 afhænger af oxidfilmens tykkelse, således at oxidfilmens tykkelse må vælges på en sådan måde, at der optræder interferensvirkning for at opnå refleksionsforhindringseffekten. Kurven 6 i fig. 7 illustrerer den spektroskopiske karakter af den selektive absorptionsoverflade for metaloxid af rustfrit stål på et underlag med spejllignende overflade uden hensyn til interferensvirkningen. I fig. 6 er vist den spektroskopiske transmissionseffekt for metaloxid af rustfrit stål. Det pågældende rustfrie stål har en metalsammensætning svarende til typen 683/XIII 8 (ISO), 430 (AISI).In FIG. 5, the incoming radiation from the air 1 is partly reflected at the interface between the air 1 and the oxide film 2 to a reflected beam 4. The incident incident radiation penetrates attenuation through the oxide film 2 and is reflected at the interface between the film 2 and the substrate 3 to form a reflected beam 5 The interference between the rays 4 and 5 depends on the thickness of the oxide film, so that the thickness of the oxide film must be chosen in such a way that interference effect occurs to obtain the reflection prevention effect. The curve 6 in FIG. 7 illustrates the spectroscopic nature of the selective stainless steel metal oxide absorption surface on a mirror-like surface without regard to the interference effect. In FIG. 6 shows the spectroscopic transmission effect of stainless steel metal oxide. The stainless steel in question has a metal composition similar to type 683 / XIII 8 (ISO), 430 (AISI).
Oxidfilmen, som i hovedsagen indeholder chromoxider og Fe^O^ (Fe202*Fe0 eller Fe^O^), frembringes ved neddypning i en sur opløsning med 100 g/1 natriumbichromat og 400 g/1 syre ved en temperatur på 106-108°C i 30-35 minutter.The oxide film, which contains mainly chromium oxides and Fe 2 O 2 (Fe 2 O 2 * Fe O or Fe 2 O 2), is produced by immersion in an acid solution of 100 g / l sodium bichromate and 400 g / l acid at a temperature of 106-108 °. C for 30-35 minutes.
En oxidfilm af rustfrit stål med passende tykkelse af dæklaget på et underlag med spejllignende overflade vil udvise betydelig selektiv absorptionskarakter uden hensyn til interferensvirkningen. Kurven 7 i fig. 7 viser den forbedrede spektroskopiske karakter af den selek. tive absorptionsoverflade med en sådan tykkelse af :dæklaget, at interferensvirkningen reducerer reflektansen ved bølgelængderne for solstråling.A stainless steel oxide film of appropriate thickness of the cover layer on a mirror-like surface will exhibit significant selective absorption character regardless of the interference effect. The curve 7 in FIG. 7 shows the improved spectroscopic nature of the selec. tive absorption surface with such a thickness of: the coating that the interference effect reduces the reflectance at the wavelengths of solar radiation.
DK 152624 BDK 152624 B
1414
Generelt frembringes dasklaget af dielektrisk materiale med en mellemvasrdi for brydning s index for materialer med forskellige optiske egenskaber med heblik på undertrykkelse af reflektansen ved grænsefladen mellem disse materialer. Hvis de pågældende materialer udviser perfekt transparens, vil det fra interferensvirkningen hidrørende absorptionsbånd optrasde skarpt. Selv hvis materialerne udviser mellemegenskaber mellem dielektrika og elektriske ledere, vil interferensvirkningen optræde som følge af eksistensen af den gennemtrængende stråling. Metaloxid af rustfrit stål udviser ikke den perfekte dielektriske egenskab, men i sig selv en betydelig selektiv absorptionsegenskab.Generally, the slab layer is made of dielectric material with a mean value for refractive index for materials with different optical properties with respect to the suppression of the reflectance at the interface between these materials. If the materials in question exhibit perfect transparency, the absorption band resulting from the interference effect will appear sharp. Even if the materials exhibit intermediate properties between dielectrics and electrical conductors, the interference effect will occur due to the existence of the penetrating radiation. Stainless steel metal oxide does not exhibit the perfect dielectric property, but in itself a significant selective absorption property.
En sådan oxidfilm kan derfor benyttes som overflade med selektiv absorptionsegenskab, hvor der tages hensyn til interferensvirkningen. Det er muligt at gøre reflektansen af den selektive absorptionsoverflade minimal, hvis følgende ligninger er opfyldt.Such an oxide film can therefore be used as a surface having a selective absorption property, taking into account the interference effect. It is possible to minimize the reflectance of the selective absorption surface if the following equations are met.
2 1 ηΊ = n . n„ = n„ .....1 1 o 2 2 n Λ - JL 5λ, 7λ_ .....2 nl 4 4 4 4 hvor n^ repræsenterer belægningsmaterialets brydningsindex, nQ repræsenterer luftens brydningsindex, dvs. n = 1, ^ repræsenterer underlagets brydningsindex, d repræsenterer filmtykkelsen, og n^d = repræsenterer bølgelængden for det primære absorptionsbånd. Hvis rustfrit stål anvendes som det i fig. 5 viste underlag 3, vil brydnings-index ^ være 3,5-3,9, medens brydningsindex n.^ vil være 2,0-2,5 ved måling med et ellipsometrisk analyseringsapparat. Selv om brydningsindex 2,0-2,5 for metaloxidfilmen på rustfrit stål ikke opfylder ligningen (1), og brydningsindex -for den primære absorptionsbølgelængde ikke bliver nul, når filmens optiske tykkelse er vil filmen, som vist ved kurverne 8 og 9 i fig. 8, udvise forbedrede selektive absorptionsegenskaber .2 1 ηΊ = n. n "= n" ..... 1 1 o 2 2 n Λ - JL 5λ, 7λ_ ..... 2 nl 4 4 4 4 where n ^ represents the refractive index of the coating material, nQ represents the refractive index of the air, ie. n = 1, ^ represents the refractive index of the substrate, d represents the film thickness, and n ^ d = represents the wavelength of the primary absorption band. If stainless steel is used as in FIG. 5, the refractive index være will be 3.5-3.9, while the refractive index n ^ will be 2.0-2.5 when measured with an ellipsometric analyzer. Although the refractive index 2.0-2.5 for the stainless steel metal oxide film does not meet equation (1), and the refractive index for the primary absorption wavelength does not become zero when the optical thickness of the film is the film, as shown by curves 8 and 9 of FIG. . 8, exhibit improved selective absorption properties.
I fig. 8 viser kurverne 8 og 9 den spektrale reflektans for en bølgelængde for primærabsorptionen på omkring henholdsvis 0,5 jum, hvor den spektrale emissionseffekt er maksimal, og omkring 0,8ja,m. Ud fra kurven 8 kan det udledes, at de bedste selektive absorptionsegenskaber opnås, når bølgelængden 11 for primærabsorptionen er 0,5jm, og at den maksimale absorptans for den selektive absorptionsflade opnås, når bølgelængden 11 for primærabsorptionen er omkring 0,8 jum under hensyntagen til solstrålingens spektralfordeling. Ved beregning afIn FIG. 8, curves 8 and 9 show the spectral reflectance of a wavelength of the primary absorption of about 0.5 µm, respectively, where the spectral emission effect is maximum, and about 0.8 µm. From curve 8, it can be deduced that the best selective absorption properties are obtained when the wavelength 11 of the primary absorption is 0.5 µm and that the maximum absorbance of the selective absorption surface is obtained when the wavelength 11 of the primary absorption is about 0.8 µm, taking into account the spectral distribution of the solar radiation. When calculating
DK 152624BDK 152624B
ISICE
absorptansen (oc ) for solstrålingen ud for kurverne 8 og 9 under antagelse af, at luftmassen er 2, vil oC-værdierne for kurverne 8 og 9 andrage henholdsvis 0,90 og 0,94.the absorbance (oc) of the solar radiation off curves 8 and 9 assuming that the air mass is 2, the oC values for curves 8 and 9 will be 0.90 and 0.94 respectively.
For kurverne 8 og 9 i fig. 8 har emittansen (S ) samme værdi på omkring 0,12 for lange bølgelængder. Værdierne for den minimale reflektans ved primærabsorptionen 11 og for primærspidsen 12 af spek-tralreflektansen ved en optisk tykkelse af filmen på -y— er noget forskellige for kurverne 8 og 9, idet de optiske dispersionskonstanter i metaloxiddæklaget og grundpladen ved den pågældende bølgelængde er noget forskellige. Der opnås bedre selektivitet for en bølgelængde af primærabsorptionen på 0,8 ^m end for en bølgelængde på 0,5 ^<m.For the curves 8 and 9 of FIG. 8, the emitter (S) has the same value of about 0.12 for long wavelengths. The values for the minimum reflectance at the primary absorption 11 and for the primary peak 12 of the spectral reflectance at an optical thickness of the film of -y- are somewhat different for curves 8 and 9, the optical dispersion constants in the metal oxide coating and the base plate at the wavelength in question being somewhat different. . Better selectivity is obtained for a wavelength of the primary absorption of 0.8 µm than for a wavelength of 0.5 µm.
Minimumreflektansen ved bølgelængden 11 for primærabsorptionen er nemlig mindre for kurven 9 end for kurven 8, medens maksimum-reflektansen ved bølgelængden 12 for primærspidsen er mindre for kurven 9 end for kurven 8.Namely, the minimum reflectance at wavelength 11 for the primary absorption is less for curve 9 than for curve 8, while the maximum reflectance at wavelength 12 for the primary peak is less for curve 9 than for curve 8.
Linjen 10 i fig. 8 angiver den ideelle spektrale reflektans-kurve for en selektiv absorptionsoverflade ved driftstemperaturen 100°C.The line 10 in FIG. 8 indicates the ideal spectral reflectance curve for a selective absorption surface at operating temperature 100 ° C.
Til nærmere forståelse af brydningsindex for metaloxid af rustfrit stål skal bemærkes, at metaloxidet vokser porøst frem på overfladen af det rustfrie stål i en given retning.For a better understanding of the refractive index of stainless steel metal oxide, it should be noted that the metal oxide grows porously on the stainless steel surface in a given direction.
Jo større porøsiteten bliver, des mere vil værdien for brydningsindex nærme sig luftens brydningsindex, og jo mindre porøsiteten bliver, des mere vil værdien for brydningsindex nærme sig metaloxidets brydnings index.The greater the porosity, the more the refractive index value approaches the refractive index of the air, and the smaller the porosity, the more the refractive index value approaches the refractive index of the metal oxide.
Brydningsindex for magnetit Fe^O^ er 2,4-2,5 i bølgelængdeområdet for synlig stråling, medens brydningsindex for metaloxid af rustfrit stål er 2,0-2,5 ved måling med et ellipsometrisk analyseringsapparat.The refractive index of magnetite Fe ^ O ^ is 2.4-2.5 in the wavelength range of visible radiation, while the refractive index of stainless steel metal oxide is 2.0-2.5 when measured with an ellipsometric analyzer.
Det kan heraf udledes, at porøsiteterne i metaloxid af rustfrit stål andrager 0-20 volumenprocent af metaloxidlaget. Dette er bekræftet ved måling med transmissionsmikroskop.It can be deduced from this that the porosities in stainless steel metal oxide are 0-20% by volume of the metal oxide layer. This is confirmed by transmission microscope measurement.
En passende tykkelse dc af et dæklag af metaloxid af rustfrit stål med antirefleksionsvirkning vil være mellem 500 Å og 1250 Å, når den optiske tykkelse n^d af dette lag andrager 1250 Å = n^d = 2400 Å, og brydningsindex n^ andrager 2,0 = n^ = 2,5. Selv hvis lagets tykkelse ligger uden for dette område, vil der optræde en betydelig selektiv absorptionsegenskab, således at en passende tykkelse af dæklaget vil være 500 Å- 2000 Å. Et dæklag med denne tykkelse kan påføres såvel rustfrit stål som et underlag af andet materiale. Hvis underlaget er 16A suitable thickness dc of a stainless steel metal oxide coating having anti-reflection effect will be between 500 Å and 1250 Å when the optical thickness n ^ d of this layer is 1250 Å = n ^ d = 2400 Å, and refractive index n ^ is 2 , 0 = n ^ = 2.5. Even if the thickness of the layer is outside this range, a significant selective absorption property will appear, so that a suitable thickness of the cover layer will be 500 Å - 2000 Å. A cover layer of this thickness can be applied to both stainless steel and a substrate of other material. If the substrate is 16
DK 152624BDK 152624B
af et materiale med et højt brydningsindex over 4,0, opnås en forbedret absorptionsoverflade for solstråling i sammenligning med underlag af rustfrit stål.of a material with a high refractive index above 4.0, an improved absorption surface for solar radiation is obtained in comparison with stainless steel substrates.
Eksempel 1Example 1
De to typer af ferritisk og austenitisk rustfrit stål med metalsammensætningerne henholdsvis 683/XIII 8 (ISO), 430 (AISI) og 638/ XIII 11 (ISO), 304 (AISI) blev kemisk oxideret under følgende betingelser til dannelse af oxidfilmen på overfladen af det rustfrie stål.The two types of ferritic and austenitic stainless steels with the metal compositions 683 / XIII 8 (ISO), 430 (AISI) and 638 / XIII 11 (ISO), 304 (AISI), respectively, were chemically oxidized under the following conditions to form the oxide film on the surface of the the stainless steel.
Oxyde r ing sb et ing eiser:Oxide r ing sb et ing plaintiff:
Natriumbichromat 100 g/1Sodium Bichromate 100 g / l
Na2Cr2°7Na2Cr2 ° 7
Svovlsyre 400 g/1 h2so4Sulfuric acid 400 g / l H2 SO4
Neddypning i 30-35 minutter ved en temperatur på 106-108°C.Immersion for 30-35 minutes at a temperature of 106-108 ° C.
I fig. 9 er vist spektralreflektansen for den på denne måde opnåede selektive absorptions'overflade i sammenligning med spektral-reflektansen for en sædvanlig selektiv absorptionsoverflade i et solfang. Kurven 1 viser reflektansen for en selektiv absorptionsoverflade i form af en oxidfilm opnået ud fra ferritisk rustfrit stål, kruven 2 viser reflektansen for en oxidfilm opnået ud fra austenitisk rustfrit stål, kurven 3 viser reflektansen for en kobberoxidbelagt overflade opnået ved alkalisk oxydering af kobberplade, kurven 4 viser reflektansen for stål pletteret med rent nikkel og derefter med nikkelsulfid, og kurven 5 viser den ideelle spektralreflektans for den selektive absorptionsoverflade i et solfang ved driftstemperaturen 100°C. Den kobberoxidbelagte absorptionsoverflade udviser en meget høj reflektans ved lange bølgelængder over 4 jm.. Denne reflek-tans ligger 3-5% højere end reflektansen for en selektiv absorptionsoverflade af oxidfilm af rustfrit stål som vist ved kurverne 1 og 2 ved bølgelængderne for solstråling på 0,3-2,5 jrn. under hensyntagen til den diffuse reflektans, medens reflektansen for en selektiv absorptionsoverflade opnået ud fra ferritisk rustfrit stål som vist ved. kurven 1 er meget lille for bølgelængder under 2,0 ^m og meget høj for bølgelængder på mere end 2,0 jja&. En selektiv absorptionsoverflade-opnået ud fra ferritisk rustfrit stål har tilsvarende bedre egenskaber i forhold til en absorptionsoverflade opnået ud fra kobberoxid. Som vist ved kurven 2 i fig. 9 er reflektansen for en selektiv absorpti-In FIG. 9, the spectral reflectance of the selective absorption surface thus obtained is shown in comparison with the spectral reflectance of a conventional selective absorption surface in a solar panel. Curve 1 shows the reflectance of a selective absorption surface in the form of an oxide film obtained from ferritic stainless steel, curve 2 shows the reflectance of an oxide film obtained from austenitic stainless steel, curve 3 shows the reflectance of a copper oxide coated surface obtained by alkaline oxidation of copper plate, the curve 4 shows the reflectance of steel plated with pure nickel and then with nickel sulfide, and curve 5 shows the ideal spectral reflectance of the selective absorption surface in a solar panel at the operating temperature 100 ° C. The copper oxide-coated absorption surface exhibits a very high reflectance at long wavelengths above 4 µm. This reflectance is 3-5% higher than the reflectance of a selective stainless steel oxide film surface as shown by curves 1 and 2 at the solar radiation wavelengths of 0 , 3-2.5 yrs. taking into account the diffuse reflectance, while reflecting a selective absorption surface obtained from ferritic stainless steel as shown by. curve 1 is very small for wavelengths below 2.0 µm and very high for wavelengths greater than 2.0 µm &. A selective absorption surface obtained from ferritic stainless steel has correspondingly better properties over an absorption surface obtained from copper oxide. As shown by curve 2 in FIG. 9 is the reflectance of a selective absorbent.
17 DK 152624 B17 DK 152624 B
onsoverflade opnået ud fra rustfrit stål noget dårligere end reflek-tansen opnået ud fra ferritisk rustfrit stål for bølgelængder svarende til udstråling fra et sort legeme ved samme temperatur som solfangets driftstemperatur. Selv om en selektiv absorptionsoverflade opnået ud fra austenitisk rustfrit stål med bensyn til de spektrosko-piske egenskaber er noget dårligere, er en sådan overflade anvendelig som selektiv absorptionsoverflade i et kommercielt solfang i betragtning af austenitisk rustfrit ståls bedre antikorrosions- og svejseegenskaber .on surface obtained from stainless steel somewhat inferior to the reflectance obtained from ferritic stainless steel for wavelengths corresponding to radiation from a black body at the same temperature as the solar operating temperature. Although a selective absorption surface obtained from austenitic stainless steel gasoline for the spectroscopic properties is somewhat inferior, such a surface is useful as a selective absorption surface in a commercial solar panel, given the better anti-corrosion and welding properties of austenitic stainless steel.
Som nævnt i det foregående kan den ved opfindelsen foreslåede fremstilling af selektive absorptionsoverflader ud fra ferritiske og austenitiske rustfrie stålsorter med fordel finde anvendelse i et solfang, idet de således fremstillede overflader besidder de gode spektroskopiske egenskaber og de fremragende antikorrosions- og varme-modstandsegenskaber, som er specifikke egenskaber for rustfrit stål.As mentioned above, the preparation of selective absorption surfaces from ferritic and austenitic stainless steel types proposed by the invention can advantageously be used in a solar panel, the surfaces thus produced having the good spectroscopic properties and the excellent anti-corrosion and heat resistance properties which are specific properties of stainless steel.
De ud fra ferritiske og austenitiske rustfrie stålsorter ved den kemiske oxyderingsproces fremstillede metaloxidoverfladebelægninger er ensartede og stabile, uden at de iboende antikorrosionsegenskaber hos rustfrit stål nedsættes.The metal oxide surface coatings produced from ferritic and austenitic stainless steels by the chemical oxidation process are uniform and stable, without reducing the inherent anti-corrosion properties of stainless steel.
Varmemodstanden hos de selektive absorptionsoverflader fremstillet i overensstemmelse med opfindelsen er af samme størrelsesorden som for rustfrit stål, selv om der som underlag benyttes andre materialer end rustfrit stål.The heat resistance of the selective absorption surfaces made in accordance with the invention is of the same order of magnitude as that of stainless steel, although materials other than stainless steel are used as substrates.
I fig. 10 er vist et tværsnit af et solfang med anvendelse af en selektiv absorptionsoverflade fremstillet ud fra ferritisk og austenitisk rustfrit stål. I fig. 10 konverteres en ved en pil vist, indfaldende solstråle til varme ved transmission gennem transparente dækmaterialer, et-tre lag glas eller harpiksplade, der er anbragt som beskyttelse mod konvektionsvarmetab og mod afskalning i solstråling og luft (2) og absorberes i oxidfilmen 3 af ferritisk eller austenitisk rustfrit stål. Den absorberede varme overføres til et varme-medium som f.eks. luft eller vand gennem underlaget 4 eller et andet konventionelt materiale 5, som er lagt på underlaget 4 ved valsning og diffusionspålægning. I fig. 10 angiver henvisningsnummeret 6 et som varmeisolator anbragt luftlag, medens 7 angiver et isolationsmateriale i form af glasuld, asbest eller en cellestruktur. Det har vist sig, at en selektiv absorptionsoverflade fremstillet ud fra ferritisk eller austenitisk rustfrit stål ved den kemiske oxyderingsproces har fremragende varmeopsamlingsegenskaber ved anvendelse i et solfang.In FIG. 10 is a cross-sectional view of a solar panel utilizing a selective absorption surface made from ferritic and austenitic stainless steel. In FIG. 10, an incident solar beam shown by an arrow is converted to heat by transmission through transparent cover materials, one-layer glass or resin plate placed to protect against convection heat loss and against shedding in solar radiation and air (2) and absorbed in the oxide film 3 by ferritic or austenitic stainless steel. The absorbed heat is transferred to a heating medium, e.g. air or water through the substrate 4 or other conventional material 5 applied to the substrate 4 by rolling and diffusion coating. In FIG. 10, the reference number 6 denotes an air layer arranged as a heat insulator, while 7 denotes an insulating material in the form of glass wool, asbestos or a cell structure. It has been found that a selective absorption surface made from ferritic or austenitic stainless steel in the chemical oxidation process has excellent heat collection properties when used in a solar panel.
1818
DK 152624BDK 152624B
Eksempel 2Example 2
Selv om selektive absorptionsoverflader fremstillet ud fra fer-ritisk rustfrit stål med den i eksempel 1 angivne metalsammensætning har fremragende spektroskopiske egenskaber og er billige i fremstilling, udviser de visse ulemper med hensyn til svejseligheden, form-barheden og antikorrosionsegenskaberne. For at nedsætte disse ulemper blev rustfrit stål med lavt carbonindhold behandlet under samme kemiske .oxyderingsbetingelser som angivet i eksempel 1. I fig. 11 viser kurven 1 sammenhængen mellem bølgelængderne og reflektansen for en selektiv absorptionsoverflade fremstillet ud fra rustfrit stål med lavt carbonindhold og indeholdende Ti, Mo og tilsætningsmetaller, medens kurven 2 viser samme sammenhæng for en selektiv absorptionsoverflade fremstillet ud fra ferritisk rustfrit stål med lavt carbonindhold, men uden Ti, Mo og tilsætningsmetaller, og kurven 5 angiver det ideelle kurveforløb.Although selective absorption surfaces made from ferritic stainless steel with the metal composition of Example 1 have excellent spectroscopic properties and are inexpensive in manufacture, they exhibit certain disadvantages in terms of weldability, malleability and anti-corrosion properties. To reduce these drawbacks, low carbon stainless steels were treated under the same chemical oxidation conditions as given in Example 1. In FIG. 11 shows the curve 1 is the relation between the wavelengths and the reflectance of a low carbon selective absorption surface made of stainless steel and containing Ti, Mo and additives, whereas curve 2 shows the same relationship for a low carbon selective absorption surface made of ferritic stainless steel, but without Ti, Mo, and additives, and curve 5 indicates the ideal curve progression.
Det ses af fig. 11, at den selektive absorptionsoverflade fremstillet ud fra rustfrit stål indeholdende tilsætningsmetaller har samme gode spektroskopiske egenskaber som konventionelle ferritiske rustfrie stålsorter, der ikke indeholder tilsætningsmetaller.It can be seen from FIG. 11, that the selective absorption surface made from stainless steel containing additives has the same good spectroscopic properties as conventional ferritic stainless steels which do not contain additives.
Eksempel 3Example 3
Nedenstående eksperiment blev udført for at efterprøve, at der ved passende valg af oxyderingsbetingelserne ved fremstilling af en oxidfilm med passende tykkelse i området 500-2000 Å på overfladen af rustfrit stål kan opnås en selektiv absorptionsoverflade for et solfang med antirefleksionsevne som følge af interferensvirkningen og fremragende spektralreflektans.The following experiment was carried out to verify that, by appropriate selection of the oxidation conditions in the preparation of an appropriate thickness oxide film in the range of 500-2000 Å on the stainless steel surface, a selective absorption surface for a solar with anti-reflection capability due to the interference effect and excellent spektralreflektans.
En rustfri stålplade med metalsammensætning svarende til 683/ XIII 8 (ISO), 430 (AIST) blev kemisk oxideret ved neddypning i vandige opløsninger med nedenstående sammensætninger henholdsvis A og B under variation af neddypningstiden til frembringelse af oxidfilmen på overfladen af det rustfrie stål.A stainless steel sheet with metal composition corresponding to 683 / XIII 8 (ISO), 430 (AIST) was chemically oxidized by immersing in aqueous solutions with the following compositions A and B respectively, varying the immersion time to produce the oxide film on the stainless steel surface.
Herefter blev undersøgt henholdsvis sammenhængen mellem belægningens tykkelse i Å og neddypningstiden således som gengivet i fig.Next, the relationship between the thickness of the coating in Å and the immersion time, as shown in FIG.
12 og sammenhængene mellem belægningens tykkelse i Å og absorptansen oc fordelt over solspektret , luftens vægt = 2, samt emittansen € integreret over sortlegemestrålingen i driftstemperaturintervallet 50-100°C således som gengivet i fig. 13.12 and the correlations between the thickness of the coating in Å and the absorbance and distribution over the solar spectrum, the weight of the air = 2, and the emittance € integrated over the blackbody radiation in the operating temperature range 50-100 ° C as shown in FIG. 13th
Betingelserne for oxyderingen af overfladen af det rustfrie stål var som følger:The conditions for the oxidation of the stainless steel surface were as follows:
19 DK 152624B19 DK 152624B
(A) Natriumbichromat (I^C^O^) 100 g/1(A) Sodium Bichromate (1 C, O 2) 100 g / l
Svovlsyre (^SQ^) 400 g/1Sulfuric acid (^ SQ ^) 400 g / l
Behandlingstemperatur 106-108°c (B) Chromtrioxid (CrO.3) 250 g/1Treatment temperature 106-108 ° C (B) Chromium trioxide (CrO.3) 250 g / l
Svovlsyre (HjS©^) 500 g/1Sulfuric acid (HjS © ^) 500 g / l
Behandling stemperatur 70°CTreatment temperature 70 ° C
Fig. 12 viser sammenhængen mellem belægningens tykkelse i Å og behandlingstiden i minutter Opnået ved måling af variationen i positionen (bølgelængden) af primærabsorptionen, idet den optiske tykkelse er n^d = λ/4, hvor n^ repræsenterer middelværdien 2,2 af det før nævnte værdiområde 2,0-2,5.FIG. 12 shows the relationship between the coating thickness in Å and the processing time in minutes Obtained by measuring the variation in the position (wavelength) of the primary absorption, the optical thickness being n ^ d = λ / 4, where n ^ represents the mean 2.2 of the aforementioned value range 2.0-2.5.
Kurven 13 i fig. 12 er opnået ved behandling under betingelserne (Ά) , medens kurven 14 er opnået ved behandling under betingelserne (B). Fig. 13 viser sammenhængene mellem absorptansenoc og emittansen 6 for solfanget ved driftstemperaturen 100°C og tykkelsen Å af belægningen. I fig. 13 angiver kurven 15 sammenhængen mellem absorptansen <*. og belægningens tykkelse, medens kurven 16 angiver sammenhængen mellem emittansen 6 og belægningens tykkelse.The curve 13 in FIG. 12 is obtained by treatment under conditions (Ά), while curve 14 is obtained by treatment under conditions (B). FIG. 13 shows the relationships between the absorbance noc and the emitance 6 of the solar at the operating temperature 100 ° C and the thickness Å of the coating. In FIG. 13, curve 15 indicates the relationship between absorbance <*. and the thickness of the coating, while the curve 16 indicates the relationship between the emitter 6 and the thickness of the coating.
Af kurverne 15 og 16 ses, at værdien af ot overstiger 0,80 i tykkelsesområdet 500-2000 Å og er 0,94 ved en tykkelse af belægningen på omkring 900 Å, hvor bølgelængden af den fra interferensvirkningen hidrørende primærabsorption er 0,8 jkm, hvorefter værdien oc aftager langsomt ved tykkelser af belægningslaget over 1000 Å.From curves 15 and 16, it is seen that the value of ot exceeds 0.80 in the thickness range of 500-2000 Å and is 0.94 at a thickness of the coating of about 900 Å, where the wavelength of the primary absorption resulting from the interference effect is 0.8 µm. whereupon the value and decreases slowly at thicknesses of the coating layer above 1000 Å.
Det ses også af fig. 13, at emittansen 6 aftager langsomt, indtil belægningens tykkelse når omkring 1500 Å, og at værdien δ overstiger 0,2, når belægningens tykkelse når ud over 2000 Å, således at den selektive absorptionsoverflade med gode selektive absorptionsegenskaber kan fremstilles med en tykkelse af oxidfilmen mellem 500-2000 Å.It can also be seen from FIG. 13, that the emittance 6 decreases slowly until the thickness of the coating reaches about 1500 Å and that the value δ exceeds 0.2 when the thickness of the coating exceeds 2000 Å, so that the selective absorption surface with good selective absorption properties can be produced with a thickness of the oxide film. between 500-2000 Å.
Det er således eftervist, at en selektiv absorptionsoverflade med gode egenskaber kan fremstilles uafhængigt af oxyderingsprocessen, når tykkelsen af belægningen ligger i området 500-2000 Å.Thus, it has been demonstrated that a selective absorption surface with good properties can be prepared independently of the oxidation process when the thickness of the coating is in the range of 500-2000 Å.
Den selektive absorptionsoverflade ifølge opfindelsen har følgende karakteristiske egenskaber: (1) Ved fremstilling i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen og med anvendelse af rustfrit stål som underlag opnås en selektiv absorptionsoverflade med gode egenskaber med hensyn til ud-The selective absorption surface of the invention has the following characteristic features: (1) When prepared in accordance with the method of the invention and using stainless steel as a substrate, a selective absorption surface having good properties with respect to
20 DK 152624 BDK 152624 B
mattelses styrke, varmeresistans, antikorrosionsevne og vedhæftning.carpet strength, heat resistance, anti-corrosion and adhesion.
I sædvanlige selektive absorptionsoverflader indeholdende kobberoxid aftager de spektroskopiske egenskaber ikke mærkbart ved en temperatur på 180-200°C (24 timer), idet overfladen ændrer farve, men aftager ved en temperatur over 210°C (24 timer), idet metaloxidets overfladestruktur ødelægges.In usual selective absorption surfaces containing copper oxide, the spectroscopic properties do not noticeably decrease at a temperature of 180-200 ° C (24 hours) as the surface changes color, but decrease at a temperature above 210 ° C (24 hours), destroying the surface structure of the metal oxide.
(2) I disse konventionelle selektive absorptionsoverflader med kobber er det ud fra variationer i overfladetilstanden og overfladens spektroskopiske egenskaber, når overfladen udsættes for luft, observeret, at overfladestrukturen forringes mærkbart, når den udsættes for regnvand, som bevirker en afskalning af metaloxidet og en kraftig forøgelse af emittansen i det infrarøde område med en ledsagende mærkbar formindskelse af reflektansen og reduktion af de spektroskopiske egenskaber som selektiv absorptionsoverflade. Ved den seléktive absorptionsoverflade ifølge opfindelsen er en sådan forringelse af egenskaberne ikke observeret.(2) In these conventional selective copper absorption surfaces, due to variations in the surface state and the spectroscopic properties of the surface when exposed to air, it is observed that the surface structure is noticeably deteriorated when exposed to rainwater which causes a peel of the metal oxide and a strong increasing the emittance in the infrared region with a concomitant noticeable decrease in reflectance and reduction of the spectroscopic properties as selective absorption surface. At the selective absorption surface of the invention, such a deterioration of the properties is not observed.
(3) Ved anvendelse af ferritisk rustfrit stål som underlagsmateriale opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen en selektiv absorptionsoverflade med gode spektroskopiske egenskaber til lav fremstillingspris, men i sammenligning med austenitisk rustfrit stål har denne overflade mindre gode egenskaber med hensyn til svejselighed, form-barhed og antikorrosionsevne. For at nedsætte disse ulemper kan overfladen fremstilles af ferritisk rustfrit stål med lavt carbonindhold eller med små mængder af bestemte tilsætningsmetaller i ferritisk rustfrit stål eller små mængder af sådanne tilsætningsmetaller i ferritisk rudtfrit stål med lavt carbonindhold, hvorved man undgår optrædende spændingskorrosion, der altid opstår i austenitisk rustfrit stål og vil bevirke en forringelse af den mekaniske styrke i samme omfang som for austenitisk rustfrit stål.(3) Using ferritic stainless steel as the backing material, the process of the invention provides a selective absorption surface with good spectroscopic properties at low manufacturing cost, but compared to austenitic stainless steel, this surface has less good properties in terms of weldability, malleability and anti-corrosion performance. . To reduce these drawbacks, the surface can be made of low carbon ferritic stainless steel or with small amounts of certain ferritic stainless steel additives or small amounts of such low carbon ferritic stainless steel, avoiding occurring stress corrosion that always occurs in austenitic stainless steel and will impair the mechanical strength to the same extent as for austenitic stainless steel.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11374775 | 1975-09-22 | ||
JP50113747A JPS6014275B2 (en) | 1975-09-22 | 1975-09-22 | Selective absorption surface of solar heat collector and its manufacturing method |
JP542276 | 1976-01-22 | ||
JP542276A JPS5289837A (en) | 1976-01-22 | 1976-01-22 | Selective absorption surface for heat collector utilizing solar heat |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK418476A DK418476A (en) | 1977-03-23 |
DK152624B true DK152624B (en) | 1988-03-28 |
DK152624C DK152624C (en) | 1988-08-22 |
Family
ID=26339362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK418476A DK152624C (en) | 1975-09-22 | 1976-09-16 | SELECTIVE ABSORPTION SURFACE FOR A SUN AND MAKING PROCEDURE |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
AR (2) | AR219059A1 (en) |
AT (1) | AT372180B (en) |
BR (1) | BR7606233A (en) |
CA (1) | CA1088404A (en) |
CH (1) | CH620761A5 (en) |
DE (1) | DE2639388C2 (en) |
DK (1) | DK152624C (en) |
ES (1) | ES451763A1 (en) |
FR (1) | FR2325002A1 (en) |
GB (1) | GB1554293A (en) |
GR (1) | GR61275B (en) |
IL (1) | IL50299A (en) |
IN (1) | IN146008B (en) |
IT (1) | IT1068259B (en) |
MX (1) | MX174597B (en) |
NL (1) | NL174760C (en) |
NO (1) | NO144365C (en) |
NZ (1) | NZ181975A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK153248B (en) * | 1979-01-26 | 1988-06-27 | Ole Rasmussen | Coating for selective absorption of solar energy and method for manufacturing such coating |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5456018A (en) * | 1977-10-12 | 1979-05-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenitic steel with superior oxidation resistance for high temperature use |
IT1162504B (en) * | 1978-03-01 | 1987-04-01 | Exxon Research Engineering Co | HIGH TEMPERATURE SOLAR ABSORBERS COATINGS AND METHOD FOR ITS APPLICATION |
FR2461211A1 (en) * | 1979-07-11 | 1981-01-30 | Anvar | METHOD FOR MANUFACTURING A SELECTIVE SOLAR SENSOR ABSORBER AND SELECTIVE ABSORBER OBTAINED |
GB2082631A (en) * | 1980-02-28 | 1982-03-10 | Firth Brown Ltd | Ferritic iron-aluminium-chromium alloys |
US4321300A (en) * | 1980-11-12 | 1982-03-23 | Engelhard Minerals & Chemicals Corp. | Thin film solar energy collector |
GB2300903B (en) * | 1983-12-08 | 1997-03-19 | Inco Engineered Prod Ltd | IR Camouflage |
NL1014629C2 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-14 | Inventum B V | Device for chemical treatment of a surface. |
FR2976349B1 (en) | 2011-06-09 | 2018-03-30 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | METHOD FOR PRODUCING A SOLAR RADIATION ABSORBER ELEMENT FOR A CONCENTRATED THERMAL SOLAR POWER PLANT. |
DE102019123174A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Mannesmann Stainless Tubes GmbH | Austenitic steel alloy with improved corrosion resistance when exposed to high temperatures |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE704400C (en) * | 1938-05-25 | 1941-03-29 | Bernhard Berghaus | Bruenier salt mixture for Bruenier step baths |
FR1142777A (en) * | 1955-03-25 | 1957-09-23 | Hamoetza Hamadait | Receivers for solar heaters |
FR1333952A (en) * | 1962-07-02 | 1963-08-02 | Allegheny Ludlum Steel | stainless steel architectural element |
FR1355779A (en) * | 1963-02-08 | 1964-03-20 | Cie Des Forges De Chatillon Co | Process for modifying the surface appearance of stainless steels, products thus obtained and their applications |
US3210220A (en) * | 1962-07-30 | 1965-10-05 | Norman E Clegg | Process for coating stainless steel |
DE1467734A1 (en) * | 1963-10-09 | 1970-04-16 | Engelhard Ind Inc | Solar energy collector |
DE2423877A1 (en) * | 1973-05-30 | 1974-12-19 | Walter Franke Ag Aarburg | Coloured coating prodn on stainless steels - using aq. soln. contg. sulphuric acid and one or more chromates |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3000375A (en) * | 1957-10-07 | 1961-09-19 | Marcel J E Golay | Semi-conductor heat absorption means |
-
1976
- 1976-08-18 CA CA259,385A patent/CA1088404A/en not_active Expired
- 1976-08-18 IL IL50299A patent/IL50299A/en unknown
- 1976-08-24 GB GB35243/76A patent/GB1554293A/en not_active Expired
- 1976-08-24 IN IN1552/CAL/76A patent/IN146008B/en unknown
- 1976-09-01 DE DE2639388A patent/DE2639388C2/en not_active Expired
- 1976-09-06 MX MX008378A patent/MX174597B/en unknown
- 1976-09-08 NZ NZ181975A patent/NZ181975A/en unknown
- 1976-09-09 IT IT27016/76A patent/IT1068259B/en active
- 1976-09-13 FR FR7627460A patent/FR2325002A1/en active Granted
- 1976-09-16 DK DK418476A patent/DK152624C/en not_active IP Right Cessation
- 1976-09-16 GR GR51703A patent/GR61275B/en unknown
- 1976-09-17 CH CH1178176A patent/CH620761A5/en not_active IP Right Cessation
- 1976-09-20 AR AR264765A patent/AR219059A1/en active
- 1976-09-20 BR BR7606233A patent/BR7606233A/en unknown
- 1976-09-21 AT AT0698276A patent/AT372180B/en active
- 1976-09-21 NO NO763239A patent/NO144365C/en unknown
- 1976-09-22 NL NLAANVRAGE7610523,A patent/NL174760C/en not_active IP Right Cessation
- 1976-09-22 ES ES451763A patent/ES451763A1/en not_active Expired
-
1979
- 1979-10-16 AR AR278511A patent/AR229344A1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE704400C (en) * | 1938-05-25 | 1941-03-29 | Bernhard Berghaus | Bruenier salt mixture for Bruenier step baths |
FR1142777A (en) * | 1955-03-25 | 1957-09-23 | Hamoetza Hamadait | Receivers for solar heaters |
FR1333952A (en) * | 1962-07-02 | 1963-08-02 | Allegheny Ludlum Steel | stainless steel architectural element |
US3210220A (en) * | 1962-07-30 | 1965-10-05 | Norman E Clegg | Process for coating stainless steel |
FR1355779A (en) * | 1963-02-08 | 1964-03-20 | Cie Des Forges De Chatillon Co | Process for modifying the surface appearance of stainless steels, products thus obtained and their applications |
DE1467734A1 (en) * | 1963-10-09 | 1970-04-16 | Engelhard Ind Inc | Solar energy collector |
DE2423877A1 (en) * | 1973-05-30 | 1974-12-19 | Walter Franke Ag Aarburg | Coloured coating prodn on stainless steels - using aq. soln. contg. sulphuric acid and one or more chromates |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK153248B (en) * | 1979-01-26 | 1988-06-27 | Ole Rasmussen | Coating for selective absorption of solar energy and method for manufacturing such coating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GR61275B (en) | 1978-10-17 |
IT1068259B (en) | 1985-03-21 |
FR2325002A1 (en) | 1977-04-15 |
IN146008B (en) | 1979-02-03 |
NZ181975A (en) | 1979-01-11 |
BR7606233A (en) | 1977-06-14 |
AR219059A1 (en) | 1980-07-31 |
ATA698276A (en) | 1983-01-15 |
MX174597B (en) | 1994-05-30 |
DK418476A (en) | 1977-03-23 |
NL7610523A (en) | 1977-03-24 |
AT372180B (en) | 1983-09-12 |
AU1787576A (en) | 1978-10-05 |
NO144365C (en) | 1981-08-12 |
IL50299A0 (en) | 1976-10-31 |
DE2639388A1 (en) | 1977-03-24 |
IL50299A (en) | 1979-12-30 |
DE2639388C2 (en) | 1985-08-29 |
ES451763A1 (en) | 1977-09-01 |
AR229344A1 (en) | 1983-07-29 |
NO144365B (en) | 1981-05-04 |
GB1554293A (en) | 1979-10-17 |
CH620761A5 (en) | 1980-12-15 |
CA1088404A (en) | 1980-10-28 |
NO763239L (en) | 1977-03-23 |
NL174760C (en) | 1984-08-01 |
FR2325002B1 (en) | 1980-05-23 |
DK152624C (en) | 1988-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4097311A (en) | Absorption surface of solar collector | |
CN105814149B (en) | Low emissivity coated film, its preparation method and the functional building materials of window comprising it | |
CN105814150B (en) | Low emissivity coated film, its preparation method and the functional building materials of window comprising it | |
DK152624B (en) | SELECTIVE ABSORPTION SURFACE FOR A SUN AND MAKING PROCEDURE | |
Kumar et al. | Low cost electroless nickel black coatings for photothermal conversion | |
CN102092960A (en) | Low emissivity glass | |
US4579606A (en) | Metal sheet that selectively absorbs solar radiation | |
Gogna et al. | Selective black nickel coatings on zinc surfaces by chemical conversion | |
AU2012266168B2 (en) | Process for producing an element for absorbing solar radiation for a thermal concentrating solar power plant | |
US20160363349A1 (en) | Method for producing an element for absorbing solar radiation for a concentrating solar thermal power plant, element for absorbing solar radiation | |
CN106679202A (en) | Tower-type heat collector light-thermal conversion coating and preparation method thereof | |
JPS6237299B2 (en) | ||
Douglass et al. | The selective solar absorptance of in situ-grown oxide films on metals | |
EP0067567A2 (en) | Selective solar surfaces | |
KR820001485B1 (en) | Absorbing surface of solar collecting | |
JPS6136142B2 (en) | ||
Carver et al. | The influence of surface texture on the solar absorptance of black molybdenum | |
US4087288A (en) | Solar absorber surfaces | |
KR820001483B1 (en) | Method for manufacturing surface of absorption for solar collector | |
US4574041A (en) | Method for obtaining a selective surface for collectors of solar and other radiation | |
US4490412A (en) | Method of making a solar energy collector element | |
CN104697210A (en) | In-situ self-assembly growth solar selective absorbing film and preparation method thereof | |
Barzinjy et al. | Spectrally Solar Selective Coatings in Absorbing Layers: Theoretical Investigation Using MATLAB | |
SU282293A1 (en) | METHOD OF FORMING A SELECTIVE COATING ON METAL HEATING SURFACES | |
JPS60117056A (en) | Heat collector and manufacture thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUP | Patent expired |