JPS5843356A - 太陽熱吸収体の製法 - Google Patents
太陽熱吸収体の製法Info
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- JPS5843356A JPS5843356A JP56141497A JP14149781A JPS5843356A JP S5843356 A JPS5843356 A JP S5843356A JP 56141497 A JP56141497 A JP 56141497A JP 14149781 A JP14149781 A JP 14149781A JP S5843356 A JPS5843356 A JP S5843356A
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- Japan
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- thin film
- solar heat
- film
- film layer
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- 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
- 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
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ζO員−紘、太@鶏温水器などに用−られる太lIm徴
収体611法に関するものである。
収体611法に関するものである。
太爵エネルギーO1l収体としては、′可視光域および
近赤外領域の電磁綾に対すゐ徴収率が高く。
近赤外領域の電磁綾に対すゐ徴収率が高く。
しかも赤外領域で6jlk射皐の低−ものが要求される
0、。
0、。
従来、太陽エネルギーを良好に徴収し、かつ赤外領域で
61放射が少1に一被膜(一般にF選択吸収膜」と呼ば
れる)を表−に形成してなる太陽熱徴収体が一々考え出
1れてお)、このような選択徴皺麿としては鹸化j11
鋼(CmsO) 被膜中酸化菖嵩銅(Cm、) mgな
どO鹸化銅被膜がム〈知られて’vhる。′ しかしながら、上記酸化鋼からなる選択吸収膜を基材表
面に形成し九従来の太陽熱吸収体は、一般に耐熱性が悪
いため、喪とえば使用中、熱媒体を導通させない状態で
太陽光に曝されるなどの丸め、ときにより200’C−
の高温に達する仁とがiり、劣化が起きる。その丸め、
近赤外域(波長Q、7〜λ5ンクロン)での吸収率が低
下するほか、下地の鋼成分が酸化されて選択吸収膜の膜
厚が次菖に増側するため、赤外領域における熱放射が増
大すると−うような問題を生ずることが多か一2丸。
61放射が少1に一被膜(一般にF選択吸収膜」と呼ば
れる)を表−に形成してなる太陽熱徴収体が一々考え出
1れてお)、このような選択徴皺麿としては鹸化j11
鋼(CmsO) 被膜中酸化菖嵩銅(Cm、) mgな
どO鹸化銅被膜がム〈知られて’vhる。′ しかしながら、上記酸化鋼からなる選択吸収膜を基材表
面に形成し九従来の太陽熱吸収体は、一般に耐熱性が悪
いため、喪とえば使用中、熱媒体を導通させない状態で
太陽光に曝されるなどの丸め、ときにより200’C−
の高温に達する仁とがiり、劣化が起きる。その丸め、
近赤外域(波長Q、7〜λ5ンクロン)での吸収率が低
下するほか、下地の鋼成分が酸化されて選択吸収膜の膜
厚が次菖に増側するため、赤外領域における熱放射が増
大すると−うような問題を生ずることが多か一2丸。
発明者らは、仁のような問題を解決する丸めに。
研究を重ね友。その結果、太−熱の吸収率が高く。
かつ耐熱性にすぐれた太陽熱吸収体の製法を提供するこ
とができた。しかし、この方法には選択吸収膜の膜厚管
層ならびに選択吸収特性の安定性に問題がある丸め、さ
ら−:その改善が望まれえ、そζで、amのすぐれ一#
−≠:1:1−熱吸収体を安定して得る丸め1選択吸収
膜化するKあ九りて用−る化成II&層液に注IL、仁
とにその酸化剤濃度とアルカリ添加剤濃度の関連に注目
し、さまざまな種@0化威鵡層液について検討を加え丸
。その結果、ある魂−の酸化剤濃度およびアルカリ添加
剤濃度を持つ化成、蟲層液を使用すると、性能がすぐれ
、かつそのパッツ命が少ない太陽熱徴収体を容易に得る
ことができると−うことを見出し、ここにこの発明を完
成しえ。
とができた。しかし、この方法には選択吸収膜の膜厚管
層ならびに選択吸収特性の安定性に問題がある丸め、さ
ら−:その改善が望まれえ、そζで、amのすぐれ一#
−≠:1:1−熱吸収体を安定して得る丸め1選択吸収
膜化するKあ九りて用−る化成II&層液に注IL、仁
とにその酸化剤濃度とアルカリ添加剤濃度の関連に注目
し、さまざまな種@0化威鵡層液について検討を加え丸
。その結果、ある魂−の酸化剤濃度およびアルカリ添加
剤濃度を持つ化成、蟲層液を使用すると、性能がすぐれ
、かつそのパッツ命が少ない太陽熱徴収体を容易に得る
ことができると−うことを見出し、ここにこの発明を完
成しえ。
すなわち、こO発明にかかる太陽熱吸収体の製法は、化
学的および熱的に安定な表面をもつ金属基won−に銅
および鋼合金の中から選ばれた金属からな為薄膜層を形
成し、こ、の薄膜層を酸化錫層することによりて選択吸
収膜化するKあえ少。
学的および熱的に安定な表面をもつ金属基won−に銅
および鋼合金の中から選ばれた金属からな為薄膜層を形
成し、こ、の薄膜層を酸化錫層することによりて選択吸
収膜化するKあえ少。
化威鵡層液として、亜塩素酸塩・9次亜塩素酸塩および
過硫酸aIO中から選ばれ九塩からなる酸化剤。
過硫酸aIO中から選ばれ九塩からなる酸化剤。
水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの中から選ばれ
九本酸化物からなるアルカリ添加剤ならびKG−h**
pf)鵬′O鋼イオンを含み、かつ水10001に対す
るr起ア−カリ添加剤の添加量をxl。
九本酸化物からなるアルカリ添加剤ならびKG−h**
pf)鵬′O鋼イオンを含み、かつ水10001に対す
るr起ア−カリ添加剤の添加量をxl。
酸化剤〇−加一をylとすると、これらx、yが 1
゜下記の3式を同時に満足するam内にある水瀝液を4
hることを特徴としている。
゜下記の3式を同時に満足するam内にある水瀝液を4
hることを特徴としている。
X≦12.5
y≧ 15
y8□に−5
化学的、熱的に安定な*面をもつ金属基材としては1例
えばステンレス鋼板、ニッケルメッキ鋼板、クロムメッ
キ鋼板、ニッケルメツ中ステンレス鋼板、りaムメfキ
ステンレス鋼板などtm用することができる。銅または
銅合金を材質とする基材は、使用中に酸化して酸化鋼と
なり1選択吸収膜の厚みを増加させるのでhまp好まし
くない。
えばステンレス鋼板、ニッケルメッキ鋼板、クロムメッ
キ鋼板、ニッケルメツ中ステンレス鋼板、りaムメfキ
ステンレス鋼板などtm用することができる。銅または
銅合金を材質とする基材は、使用中に酸化して酸化鋼と
なり1選択吸収膜の厚みを増加させるのでhまp好まし
くない。
この基材の表面にメッキ法、真空蒸着法、スパッタリン
グ法などの方法tII8%/−hて、厚み0.05−1
。
グ法などの方法tII8%/−hて、厚み0.05−1
。
ミクロン(#m、以Fr5Jと略す)の銅また社真′c
)ゆうのような鋼合金からなる薄膜層を形成する。
)ゆうのような鋼合金からなる薄膜層を形成する。
この11181層は、後で遺IR徴収膜に疵見られるも
の 。
の 。
で・薄膜層の厚みが0.05μより薄いと、得られる遥
IR徴収展層が薄くな9すぎて太陽熱の歇シが不充分と
なる。逆に、薄膜層04みが1.0.を越えると1選択
吸収膜が厚くな)すぎて熱款射皐が黒色ペイント根皮に
高くなlll1合的な太lI##に吸収率が低下するよ
うになるので、いずれの場合もめt〉好ましくない。
IR徴収展層が薄くな9すぎて太陽熱の歇シが不充分と
なる。逆に、薄膜層04みが1.0.を越えると1選択
吸収膜が厚くな)すぎて熱款射皐が黒色ペイント根皮に
高くなlll1合的な太lI##に吸収率が低下するよ
うになるので、いずれの場合もめt〉好ましくない。
選択吸収膜の最適O厚みは、基材表−の状態に大きく左
右される。基材ll!面が、これに対する光の反射を基
準としてみて比較的平坦な場合、すなわち例えば液長Q
、 3−L5μmf、に対する平均反射率が7011を
越える場合は、最適膜厚は2000〜4000λ(0,
2〜0.4声)である。他午基材表向が平坦で轄なく微
細構造を持つ場合7例えばOo−〜15μの光に対する
平均反射率が10〜2゜嚢である場合は、最適膜厚は1
oooA(a、1 )以下となる。この様に選択−収膜
の一遍膜厚恍。
右される。基材ll!面が、これに対する光の反射を基
準としてみて比較的平坦な場合、すなわち例えば液長Q
、 3−L5μmf、に対する平均反射率が7011を
越える場合は、最適膜厚は2000〜4000λ(0,
2〜0.4声)である。他午基材表向が平坦で轄なく微
細構造を持つ場合7例えばOo−〜15μの光に対する
平均反射率が10〜2゜嚢である場合は、最適膜厚は1
oooA(a、1 )以下となる。この様に選択−収膜
の一遍膜厚恍。
基材表面℃状態によシ変化するので、それにやじて膜厚
を変える必I!−ある。また、基材表面や状態にかかわ
4らf、II厚が5ooi<o、osp )以下では太
陽熱の徴収率が小さくなり、 1ooooA(tμ)以
上では熱款射皐が大金くなる。そのため、薄膜層O厚み
taos〜xpo関で必!!に、応堅変えなけれdなら
ないのである。
を変える必I!−ある。また、基材表面や状態にかかわ
4らf、II厚が5ooi<o、osp )以下では太
陽熱の徴収率が小さくなり、 1ooooA(tμ)以
上では熱款射皐が大金くなる。そのため、薄膜層O厚み
taos〜xpo関で必!!に、応堅変えなけれdなら
ないのである。
つぎに、上記鋼または銅合金からなる薄膜層に化成錫層
による酸化処理を施して、ll化$112鋼(CuO)
からなる選択吸収膜とする。
による酸化処理を施して、ll化$112鋼(CuO)
からなる選択吸収膜とする。
ζoiia明は、この1楊において、後に述べる畳別O
条件を選ぶとζろに41黴がある。このような条件を4
つ化成JII&ll液を用−て酸化地層を施せば。
条件を選ぶとζろに41黴がある。このような条件を4
つ化成JII&ll液を用−て酸化地層を施せば。
上記鋼または銅合金からなる薄膜層は、長径方向の長さ
がはぼ0.6〜.t、Ojの、おおよそ鐵−状ないし葉
状を呈する酸化112銅結晶からなる遥R徴収属とな〕
、その膜厚およびIlI面の黴麟構造が一定し、近赤外
域での太陽熱吸収率が高−高品質の太陽光選択徴収膜が
確実に得られるからである。
がはぼ0.6〜.t、Ojの、おおよそ鐵−状ないし葉
状を呈する酸化112銅結晶からなる遥R徴収属とな〕
、その膜厚およびIlI面の黴麟構造が一定し、近赤外
域での太陽熱吸収率が高−高品質の太陽光選択徴収膜が
確実に得られるからである。
繊維状ないし葉状の結晶は、一つの繊維状な−し葉状結
晶から別の繊維状なiし葉状結晶が成長すると−う形で
成長すること1hる。
晶から別の繊維状なiし葉状結晶が成長すると−う形で
成長すること1hる。
jII−は、酸化$12114 (Coo) j% 0
選択吸収膜O光学的畳性をあられすグラフでありて、
(A) 、 (II)はともに選択吸収膜の膜厚が0.
1・−声の場合で番)。
選択吸収膜O光学的畳性をあられすグラフでありて、
(A) 、 (II)はともに選択吸収膜の膜厚が0.
1・−声の場合で番)。
うち(^)は前記繊維状+1%/−hし葉状O結晶O長
I&方向長さく一つの結晶におけるもうとも長い一分の
長さ)が16#のとき、(B)はその長さが1iOとき
の徴収率の変化をそれぞれあられし、(C)は膜厚がQ
、osp以下の場合の徴収率の変化をあられす、’*化
菖2銅細晶からなる選択徴収膜では一般に、(L7jI
以上0@長の−わゆる近赤外領域での徴収率が低下する
が、この低下の度合いは選択吸収膜の膜厚中黴顔構造お
よび基材表−の黴細構違によりて大金(影響される。こ
ζで(A)、 (B)。
I&方向長さく一つの結晶におけるもうとも長い一分の
長さ)が16#のとき、(B)はその長さが1iOとき
の徴収率の変化をそれぞれあられし、(C)は膜厚がQ
、osp以下の場合の徴収率の変化をあられす、’*化
菖2銅細晶からなる選択徴収膜では一般に、(L7jI
以上0@長の−わゆる近赤外領域での徴収率が低下する
が、この低下の度合いは選択吸収膜の膜厚中黴顔構造お
よび基材表−の黴細構違によりて大金(影響される。こ
ζで(A)、 (B)。
(C) 0遥択徴収膜紘基鞍表面の機側構造が同じもの
を#I−である。膜厚が仮05声のも0 (C)と膜厚
tL4pO%t)(ム) 、 (B) とを比べると
、(A) 、 (B)の方が低下が少な−ことから、膜
厚が龜05#では薄すぎることがわかる。また=l[厚
が同じ(A)と(B)を比べると、 III&O長径方
向長さが0.6声のものO″Jが低下が少な−。これは
、近赤外領域(波長&7−tsp>o党に対し、上記結
晶の長さが@L3#以下であれdaf!学的に平らな−
となるゝ・&44μ上1−;ば多重反射を起2して徴収
率が向上するえめで ろうと考えられる。なお、実験0
IIIJI&では、上記結晶長が&6〜10#の纏−に
お−ては、自all(ム)で示す吸収率の壜まで、それ
以上吸収率が向上することはなかった。なお、上記説明
において、結晶長が0.6〜2.0μである一Cもかか
わらず選択吸収膜の膜厚が0.4μと薄いのは、との膜
厚が、通常、電解還元法などKよって測定されるため空
隙ないし凹凸のない平らな層の厚みに換算してあられさ
れているからである。
を#I−である。膜厚が仮05声のも0 (C)と膜厚
tL4pO%t)(ム) 、 (B) とを比べると
、(A) 、 (B)の方が低下が少な−ことから、膜
厚が龜05#では薄すぎることがわかる。また=l[厚
が同じ(A)と(B)を比べると、 III&O長径方
向長さが0.6声のものO″Jが低下が少な−。これは
、近赤外領域(波長&7−tsp>o党に対し、上記結
晶の長さが@L3#以下であれdaf!学的に平らな−
となるゝ・&44μ上1−;ば多重反射を起2して徴収
率が向上するえめで ろうと考えられる。なお、実験0
IIIJI&では、上記結晶長が&6〜10#の纏−に
お−ては、自all(ム)で示す吸収率の壜まで、それ
以上吸収率が向上することはなかった。なお、上記説明
において、結晶長が0.6〜2.0μである一Cもかか
わらず選択吸収膜の膜厚が0.4μと薄いのは、との膜
厚が、通常、電解還元法などKよって測定されるため空
隙ないし凹凸のない平らな層の厚みに換算してあられさ
れているからである。
このように、結晶形が忽右よそ繊維状ないし葉状であり
、かつ結晶長が0.6〜2.・0μの酸化第2銅結晶か
らなる選択吸収膜がすぐれた特性能をもつのであるが、
以下に述べる化成処理液を用いて銅または銅合金の薄膜
層を酸化処理すれ□ば、このような選択吸収膜が安定し
て得られる。な詔、この場合、選択吸収膜中に銅(Cm
)また□は酸化第1銅(Cm0)が多量に残留すると、
使用中に劣化するので、この酸化処理は充分に2行なう
必要がある。
、かつ結晶長が0.6〜2.・0μの酸化第2銅結晶か
らなる選択吸収膜がすぐれた特性能をもつのであるが、
以下に述べる化成処理液を用いて銅または銅合金の薄膜
層を酸化処理すれ□ば、このような選択吸収膜が安定し
て得られる。な詔、この場合、選択吸収膜中に銅(Cm
)また□は酸化第1銅(Cm0)が多量に残留すると、
使用中に劣化するので、この酸化処理は充分に2行なう
必要がある。
酸化処理用の化成処理液は、酸化剤とアルカリ添加剤と
の混合水溶液、または仁の混合水溶液に銅イオンを添加
したものであり、酸化剤としては、亜塩素酸ナトリウム
(NmCjOl ) 、次亜酸素酸ナトIJ f) A
(Ns+Cl0) 、過硫酸カリウム(監、S、O・
)、過i1mナトリウム(Ha雪520@ ) *過硫
酸アンモニウム[(Nib)ssxo・〕 なとの亜塩
素酸塩1次亜塩素酸塩まえは過硫sl塩が用iられ、ア
ルカリ添加剤としては水酸化ナトリウム(NaOH)
、水酸化カリ□ウム([011)などが#Ivhられ
る。酸化剤としてNaC1Osを、またアルカ啼添加剤
とじてNa0B を用いるのが実#I的に最もすぐれて
−る。
の混合水溶液、または仁の混合水溶液に銅イオンを添加
したものであり、酸化剤としては、亜塩素酸ナトリウム
(NmCjOl ) 、次亜酸素酸ナトIJ f) A
(Ns+Cl0) 、過硫酸カリウム(監、S、O・
)、過i1mナトリウム(Ha雪520@ ) *過硫
酸アンモニウム[(Nib)ssxo・〕 なとの亜塩
素酸塩1次亜塩素酸塩まえは過硫sl塩が用iられ、ア
ルカリ添加剤としては水酸化ナトリウム(NaOH)
、水酸化カリ□ウム([011)などが#Ivhられ
る。酸化剤としてNaC1Osを、またアルカ啼添加剤
とじてNa0B を用いるのが実#I的に最もすぐれて
−る。
化II&#&纏筐に用いる酸化剤とアルカリ添加剤の添
加量につiで述べれば1次のとおりである。すなわち、
水10001に対するアルカリ添加剤の′添加量をxl
とし、鹸化剤の添加量をFJF とするjと。
加量につiで述べれば1次のとおりである。すなわち、
水10001に対するアルカリ添加剤の′添加量をxl
とし、鹸化剤の添加量をFJF とするjと。
これらx、yが次の3式を同時Kll゛昆する必要−が
ある。
ある。
X≦126
y≧ 15
y≦−35x+。
4
化成all波中には銅イオンが必ずなければならtkv
%と−う4のでも&−が、鍋イオンが存在す□ると太l
lI熱徴収体0**すなわち光学約特性がわずかで紘あ
るが向上する。化成錫層液中の銅イオンの役割はかなら
ずしも明らかでは&いが、銅イオンの存在によ)、Cu
O遥訳徴収膜の光学的骨性が向上することが実験的に確
かめられ丸。化成感層液中O銅イオンの濃度は500
ppm 以下とするのが効果的である。化成他層液中
への銅イオンの添加方法は、自由であって、九とえば硫
酸鋼(CuSOa )*硝酸鋼(Cu(Now)nL塩
化鋼(CuC1g)など銅塩O水―液を微量―加すると
−う方法によってもよく。
%と−う4のでも&−が、鍋イオンが存在す□ると太l
lI熱徴収体0**すなわち光学約特性がわずかで紘あ
るが向上する。化成錫層液中の銅イオンの役割はかなら
ずしも明らかでは&いが、銅イオンの存在によ)、Cu
O遥訳徴収膜の光学的骨性が向上することが実験的に確
かめられ丸。化成感層液中O銅イオンの濃度は500
ppm 以下とするのが効果的である。化成他層液中
への銅イオンの添加方法は、自由であって、九とえば硫
酸鋼(CuSOa )*硝酸鋼(Cu(Now)nL塩
化鋼(CuC1g)など銅塩O水―液を微量―加すると
−う方法によってもよく。
まえ金属鋼を化成#&層液中に浸漬し、この液で感層す
ることKよりて銅イオンを増加させると−う方法により
てもよい。
ることKよりて銅イオンを増加させると−う方法により
てもよい。
この発明にsPhて、酸化剤およびアルカリIIII加
剤O添加量が上記のように遥ばれる理由は、以下のとか
)である。
剤O添加量が上記のように遥ばれる理由は、以下のとか
)である。
嬉2mは、化成感層液をつくる場合KThける。
鹸化剤およびアルカリ添加鋼のfIJE1量゛と、その
化gm、il*tm″?eで、、911°120関係を
あられす説明図で泰る。水1000#に対する酸化剤お
よびアルカ号添加剤の添加量Oちが−によりて分けられ
友図の五つの区域D−Hでは。
化gm、il*tm″?eで、、911°120関係を
あられす説明図で泰る。水1000#に対する酸化剤お
よびアルカ号添加剤の添加量Oちが−によりて分けられ
友図の五つの区域D−Hでは。
得られる太−熱徴収体の性能がそれぞれ異なる。
3本の実直線Ll (X=125)、Lm(y=15)
およびLs (y= jj x −5)で囲まれ九斜纏
で示す区4 域りは、上記の3式を同時に満足し、この発明において
gIl用される化成部層液O鹸化剤添加量およびアルカ
リ添加剤添加量を示す1iuiである。この纏■内にお
ける配杏にすれば、al化菖2銅(Cub)膜厚O調整
が容畠であ)、一定の微細構造を持ち太陽光の近赤外域
での徴収率が高−1高品質の太陽光選択徴収膜が得られ
る。
およびLs (y= jj x −5)で囲まれ九斜纏
で示す区4 域りは、上記の3式を同時に満足し、この発明において
gIl用される化成部層液O鹸化剤添加量およびアルカ
リ添加剤添加量を示す1iuiである。この纏■内にお
ける配杏にすれば、al化菖2銅(Cub)膜厚O調整
が容畠であ)、一定の微細構造を持ち太陽光の近赤外域
での徴収率が高−1高品質の太陽光選択徴収膜が得られ
る。
これに対し、−において実直線L3・O下ならびに破−
L40左に各所在する区域Eでは、化成錫層筐の酸化力
が弱く、lIの銅等の薄膜層を完全に酸化するOK長長
時間中る。その上、その必要時間も一定せず1選択徴収
膜の性能を安定させることができな、−0破纏L4と実
直11Ls (y=x )で挾まれ九区−Fでは酸化銅
結晶の長径方向長さ′1 が小さく1k)ヤ゛す〈、そのため、近赤外域(Q、7
〜L5#)での*陽熱の徴収率が低くなる。たとえば、
下地をニッケルとじそO1k収皐が0.2以下の場合で
は0.5〜0.6となる。実直線Ls 拳Ls およ
び実直線Lsでaすれえ区域Gでは、近赤外域での徴収
率が大急かり良)、小さかり711りして性能が安定し
e%/%。えとえば下地=vケルの徴収率が01以下の
場合では、Q、6〜(L90関でばらりi九徴収率を持
つ太陽熱徴収体が得られみ、最11K。
L40左に各所在する区域Eでは、化成錫層筐の酸化力
が弱く、lIの銅等の薄膜層を完全に酸化するOK長長
時間中る。その上、その必要時間も一定せず1選択徴収
膜の性能を安定させることができな、−0破纏L4と実
直11Ls (y=x )で挾まれ九区−Fでは酸化銅
結晶の長径方向長さ′1 が小さく1k)ヤ゛す〈、そのため、近赤外域(Q、7
〜L5#)での*陽熱の徴収率が低くなる。たとえば、
下地をニッケルとじそO1k収皐が0.2以下の場合で
は0.5〜0.6となる。実直線Ls 拳Ls およ
び実直線Lsでaすれえ区域Gでは、近赤外域での徴収
率が大急かり良)、小さかり711りして性能が安定し
e%/%。えとえば下地=vケルの徴収率が01以下の
場合では、Q、6〜(L90関でばらりi九徴収率を持
つ太陽熱徴収体が得られみ、最11K。
図において実直@LIO右に所在する区域Hは。
C−〇〇−出が大急V%大め・、一定O膜厚を得ること
が固−である。液を撹拌し丸場合は4ちるん、41に液
温か低−場合(go’cJjA下)ではC輸00霞出が
歇しく、a4F、I&膳中K Cuoがなくなりてし壜
・うことさえある。
が固−である。液を撹拌し丸場合は4ちるん、41に液
温か低−場合(go’cJjA下)ではC輸00霞出が
歇しく、a4F、I&膳中K Cuoがなくなりてし壜
・うことさえある。
こ0IIIK、この弛−にかかる側法で用iる化威島運
@0添加量am、すなわち区域り以外では。
@0添加量am、すなわち区域り以外では。
高性#!O太l11flh徴収体を安定して得ることか
で龜な−ので64゜ ζこでもし、化成鵡鳳後にお−て薄膜層O#Iが完全K
C−〇となるのではなく、そOえめCuO層にCta@
Oが存在してvh丸場合にりいて遮べ為と、eの場合に
は@J141性紘非當に^い、 CuOOが存在すると
、近赤外域でO徴収率が高くなるからである。しかし、
−(1aQ〜200℃)を受けると、こOCwlOはC
uOに変化して、このと龜には繊維状もしくは葉状でな
く粒状O#l晶にな)、劣化が激しくなる。その丸6.
最初から繊維状もしくは葉状のCoo Oみからなる場
合に比し、緒JI、近赤外域でO徴収率が愚(なる、
Cue層中KCu が残りて−ると、ji赤外域での徴
収皐O低下が1iA1することは勿論、膜厚増に・よ)
放射率の増大も起暑る。
で龜な−ので64゜ ζこでもし、化成鵡鳳後にお−て薄膜層O#Iが完全K
C−〇となるのではなく、そOえめCuO層にCta@
Oが存在してvh丸場合にりいて遮べ為と、eの場合に
は@J141性紘非當に^い、 CuOOが存在すると
、近赤外域でO徴収率が高くなるからである。しかし、
−(1aQ〜200℃)を受けると、こOCwlOはC
uOに変化して、このと龜には繊維状もしくは葉状でな
く粒状O#l晶にな)、劣化が激しくなる。その丸6.
最初から繊維状もしくは葉状のCoo Oみからなる場
合に比し、緒JI、近赤外域でO徴収率が愚(なる、
Cue層中KCu が残りて−ると、ji赤外域での徴
収皐O低下が1iA1することは勿論、膜厚増に・よ)
放射率の増大も起暑る。
そOj、区域DK属する化成感層液を用いれば。
CufCm怠Oが残らな−のである。
りぎに、ζOよ5Kしてm遡される太陽熱徴収体の耐久
性をさ&に向上させるには、lIられた選択吸収膜O表
mKit鵬性をそなえた保−被膜を、形成してお(Oが
効果的である。こOような保臘被膜としては、シリコン
l1ljlli1被膜、7シ嵩*盾被膜。
性をさ&に向上させるには、lIられた選択吸収膜O表
mKit鵬性をそなえた保−被膜を、形成してお(Oが
効果的である。こOような保臘被膜としては、シリコン
l1ljlli1被膜、7シ嵩*盾被膜。
BTIill(ビスマレイミドのトリアジyIIIiJ
11)被膜などomm*moほか、シlカ質の無機質コ
ーテイングなどがh珈、太iI熱徴収体01!用条件・
設置儒1iItkどに応じて選ぶことが必要である。
11)被膜などomm*moほか、シlカ質の無機質コ
ーテイングなどがh珈、太iI熱徴収体01!用条件・
設置儒1iItkどに応じて選ぶことが必要である。
保−被膜として1例えばシリコンIIIII脂被膜を表
面に形成する場合は、市販のシリコン樹It(例えば、
信越化学工業社製、KR−177N)を中シレンで固形
分10111に悌(以下「−」と略す)程度に稀釈した
液に浸漬し、塗膜を形成し九のち、 100℃で5分間
龜度加熱し、―膜を硬化させる。フッ素*rito場会
はトルエンで稀釈するのがよい。
面に形成する場合は、市販のシリコン樹It(例えば、
信越化学工業社製、KR−177N)を中シレンで固形
分10111に悌(以下「−」と略す)程度に稀釈した
液に浸漬し、塗膜を形成し九のち、 100℃で5分間
龜度加熱し、―膜を硬化させる。フッ素*rito場会
はトルエンで稀釈するのがよい。
保膿被膜としてシリカ質の被膜を形成する方法につ−て
説明すると、選択徴収膜の上にケイ酸り′チウム1ケイ
酸カリウム、ケイ酸ナトvI)ムの如きケイ酸塩の水s
*tim布し、乾燥して塗膜化し。
説明すると、選択徴収膜の上にケイ酸り′チウム1ケイ
酸カリウム、ケイ酸ナトvI)ムの如きケイ酸塩の水s
*tim布し、乾燥して塗膜化し。
これを錦龜付ける方法が一般的である。しかしながら、
よ襲小孔の少なi、すぐれた被膜を得ようとすれば、造
膜性に富み、かつ耐衝撃性Kllんに被膜を形成し中す
いケイ酸ナト□リウムの被膜を遥択敷収向上r:まず形
成し、七〇のち、その上に耐・、):i・ 薬品性に富んに被膜を形成ソ1...:、す“ケイ酸1
チウムO被膜を形成しておくのがよ−0このような二重
構造の被膜を形成する方法にクーて^体的に説明すれば
次の通砂である。
よ襲小孔の少なi、すぐれた被膜を得ようとすれば、造
膜性に富み、かつ耐衝撃性Kllんに被膜を形成し中す
いケイ酸ナト□リウムの被膜を遥択敷収向上r:まず形
成し、七〇のち、その上に耐・、):i・ 薬品性に富んに被膜を形成ソ1...:、す“ケイ酸1
チウムO被膜を形成しておくのがよ−0このような二重
構造の被膜を形成する方法にクーて^体的に説明すれば
次の通砂である。
ケイ酸ナト9ウムおよびケイ酸リチウムの水爵筐は、そ
れヤれ濃IIが1〜30−の範sKあるのが好まし一0
30憾よ)高いと塗布−IIXFjA−になるとともに
、′焼付けowtvcタラV夕が入りた如発泡しえ)し
中すくなる。逆tcinより低いと1III呆的tk麹
膜の形成が固−となる。前記選択徴収膜の表−に、tず
ケイ酸ナトリウムの水sniを、11毛塗)中浸II法
など通常用iられる方法で塗布する。
れヤれ濃IIが1〜30−の範sKあるのが好まし一0
30憾よ)高いと塗布−IIXFjA−になるとともに
、′焼付けowtvcタラV夕が入りた如発泡しえ)し
中すくなる。逆tcinより低いと1III呆的tk麹
膜の形成が固−となる。前記選択徴収膜の表−に、tず
ケイ酸ナトリウムの水sniを、11毛塗)中浸II法
など通常用iられる方法で塗布する。
つぎに、この―布面を風乾し九の5.100℃未満Oa
mで予備乾燥する。予備乾燥は焼付け0@0脅池を鋳止
する九めに行なうもので、過常so℃以上′10・℃未
#Oa度で(L5〜30分関行なわれる。予備乾燥が#
Iり九も、ケイ酸ナトリウムの塗膜を高温で焼龜付けて
mlのシリカ質被膜とするが、この篩付けは、低温(1
@O〜20 @’C)で行なう1次篩付けと、高温C2
Q@℃を超え400’C以下)′″ff1″52次―付
祷、:02段jlK+ff?fi&5゜が、形成される
被膜 O小孔の発生を抑えるうえで好まし−、ζO場会
、1次鋳付けの時間は0.5−3・分間とするOが好ま
しく、2次焼付けの時間はO,s〜30分関とするのが
好まし−。このようにして菖140シリカ質−属が形成
されたら、つぎに、その上からケイ酸すテ、ウムO*1
llI[をI11嶺し、ケイ酸ナトリウムの場合と同様
tk76層を膳して1142(Dシリ、素質被膜を形成
する。このようにして二重構造を有する。すぐれ丸被膜
が得られるのである。
mで予備乾燥する。予備乾燥は焼付け0@0脅池を鋳止
する九めに行なうもので、過常so℃以上′10・℃未
#Oa度で(L5〜30分関行なわれる。予備乾燥が#
Iり九も、ケイ酸ナトリウムの塗膜を高温で焼龜付けて
mlのシリカ質被膜とするが、この篩付けは、低温(1
@O〜20 @’C)で行なう1次篩付けと、高温C2
Q@℃を超え400’C以下)′″ff1″52次―付
祷、:02段jlK+ff?fi&5゜が、形成される
被膜 O小孔の発生を抑えるうえで好まし−、ζO場会
、1次鋳付けの時間は0.5−3・分間とするOが好ま
しく、2次焼付けの時間はO,s〜30分関とするのが
好まし−。このようにして菖140シリカ質−属が形成
されたら、つぎに、その上からケイ酸すテ、ウムO*1
llI[をI11嶺し、ケイ酸ナトリウムの場合と同様
tk76層を膳して1142(Dシリ、素質被膜を形成
する。このようにして二重構造を有する。すぐれ丸被膜
が得られるのである。
なお、上記保膿被膜の膜厚は、 Q、1−2pとするの
が好ましい。0.1pよ)薄くすると保−効果が充分で
はなく、2μよ〕厚くすると熱放射が増以上O*@から
明らかなよ゛うに、この発明にかかる太陽島吸収体O剃
法によれば、太#III熱の徴収効率が良好で、耐−性
にすぐれ丸太1lIIIk徴収体をうまく展進すること
かで自為のである。
が好ましい。0.1pよ)薄くすると保−効果が充分で
はなく、2μよ〕厚くすると熱放射が増以上O*@から
明らかなよ゛うに、この発明にかかる太陽島吸収体O剃
法によれば、太#III熱の徴収効率が良好で、耐−性
にすぐれ丸太1lIIIk徴収体をうまく展進すること
かで自為のである。
つrK、この弛−の実施例および比較例にりいて鋭−す
る。
る。
(II施例および比較例〕
一〇を基材として使用し、との基材表−にシアン化銅系
の銅メツ命を施して銅の薄膜層を形成した。
の銅メツ命を施して銅の薄膜層を形成した。
な)、ニッケルメッキは、過當、市販の光沢剤を含む液
をjlv%て行われ丸。その後、菖1表に示す条件で化
威蟲層を施し、92表に示すような選択徴収膜を基材表
tlijJKそなえ丸太陽熱徴収体を畳九。
をjlv%て行われ丸。その後、菖1表に示す条件で化
威蟲層を施し、92表に示すような選択徴収膜を基材表
tlijJKそなえ丸太陽熱徴収体を畳九。
この太HIII&徴収体の光学的特性は、gS表に示す
通かであり表。
通かであり表。
c以下余a)
第 1 表
$1.米2:単位はIでh為。
米3 :単位は一一で獣予。
第 2 表
(注)試験方〒後記
1
第3表
(注)試験方法は後記
銅メツ命厚: 中央製作所製電解弐膜厚欄定器を使用し
た。
た。
2uOl[jl : 定電m、を元法を用iた。
□確晶長:Cll0形成初期(CmO結晶がまだら
なと11)に電子顕微鏡写真により長嫌 方向の長さを一定した。 Cu0−晶は。
□確晶長:Cll0形成初期(CmO結晶がまだら
なと11)に電子顕微鏡写真により長嫌 方向の長さを一定した。 Cu0−晶は。
時間、温度に関係なく、化成鵡層液
O組威によ)定まるので、この方法
によりてよi。
」 成: X[lI折法を用いて同定した。
ここでa;徴収率(太陽全エネルギーに対する)
IA;太陽光owt*^011LII!強度ご
ここでC;放射率(黒体放射全エネルギーに対する)
S□T:1.。;l5OT:O黒体からの波長λの放射
強度 Cλ;波長人の放射率(黒体に対す る) 、なお、赤外分光光度針で赤外域の反射率PAを一定し
、 g、−1−P、とした。
強度 Cλ;波長人の放射率(黒体に対す る) 、なお、赤外分光光度針で赤外域の反射率PAを一定し
、 g、−1−P、とした。
菖1al紘CuOからなる選択吸収膜O光宇釣費性をあ
られナグラフでh*、菖2−は化威錨運液O」成と化成
熟思くよ)得られる選択吸収膜の性能の関係を説明する
丸めO鋭@図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 松 、本 武 彦 手続補正書(自発) 昭和57年3月24日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和56年特許−第141497号 λ 発明の名称 太陽熱吸収体の製法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真1048番地
名 称 (583)松下電工株式会社代表者
代表取締役 小 林 郁4、代理人 な し 6、補正の対象 明細書 7、補正の内容 (1)明細*第14頁第1O行から11行にかけて[そ
の点、区域りに属する化成処理液を用いれば、CuやC
u2Oが残らないのである。」とあるを削除する。
られナグラフでh*、菖2−は化威錨運液O」成と化成
熟思くよ)得られる選択吸収膜の性能の関係を説明する
丸めO鋭@図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人 弁理士 松 、本 武 彦 手続補正書(自発) 昭和57年3月24日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和56年特許−第141497号 λ 発明の名称 太陽熱吸収体の製法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府門真市大字門真1048番地
名 称 (583)松下電工株式会社代表者
代表取締役 小 林 郁4、代理人 な し 6、補正の対象 明細書 7、補正の内容 (1)明細*第14頁第1O行から11行にかけて[そ
の点、区域りに属する化成処理液を用いれば、CuやC
u2Oが残らないのである。」とあるを削除する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ω 化学的および熱的に貸室な表面をもつ金属基材の表
面に銅および銅i会の中からiばれ九金属からなる薄膜
層を形成し、この薄膜層を酸化感層する2メによりて遥
−徴収膜化するにあ九1□ 化成鵡濡筐として、亜塩素酸塩1次亜塩素酸塩および過
硫酸塩の中かi−ばれえ塩かiな一駿化剤。 水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムの中から選ばれ
大水酸化物からなるアルカリ添加剤ならびKO−5OO
ppmの鋼イオンを含み、かつ水100・1に対する上
記アーカー添加剤6#A加量をxlFe酸化剤の添加量
を71とすゐと、これら翼、yが下記03式を同時に満
足すゐ範−内’K 66 * II #1を用いること
を特徴とする太−熱吸収体Ojl法。 翼≦1!5 ′ y≧ 15 y≦百8−5 (2)酸化剤およびアルカリ添加剤がそれてfL龜膓嵩
駿ナトリウムおよび水酸化ナトリウムである譬許鰭求O
II■jlll[記載O太陽熱吸収体の製法。 (2)遥IR徴収lll0属厚がaO8〜1.(lクロ
ンである特許■求OSS館1項または菖2JJ記−の太
陽熱徴収体OII法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56141497A JPS5843356A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 太陽熱吸収体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56141497A JPS5843356A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 太陽熱吸収体の製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5843356A true JPS5843356A (ja) | 1983-03-14 |
Family
ID=15293307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56141497A Pending JPS5843356A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | 太陽熱吸収体の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5843356A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5140639A (en) * | 1974-10-03 | 1976-04-05 | Ono Seiko Kk | Taiyonetsuonsuikino netsukyushutaino kosei |
JPS5224252A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-23 | Asahi Glass Co Ltd | Fluorocarbon resin articles contaning inorganic filler |
JPS5258025A (en) * | 1975-11-10 | 1977-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Process for treating selective absorption surface |
-
1981
- 1981-09-07 JP JP56141497A patent/JPS5843356A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5140639A (en) * | 1974-10-03 | 1976-04-05 | Ono Seiko Kk | Taiyonetsuonsuikino netsukyushutaino kosei |
JPS5224252A (en) * | 1975-08-19 | 1977-02-23 | Asahi Glass Co Ltd | Fluorocarbon resin articles contaning inorganic filler |
JPS5258025A (en) * | 1975-11-10 | 1977-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Process for treating selective absorption surface |
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