一种高吸收率太阳能陶瓷材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种高吸收率太阳能陶瓷材料的制备方法，属于太阳能陶瓷材料的制备技术领域。本发明针对现有的太阳能氧化陶瓷材料导热率较低，辐射吸收率不够均匀，同时材料热震性能较差，容易因太阳能的不连续性所产生的热冲击而失效的问题，将磁性四氧化三铁颗粒分散复合制备凝胶液，通过将氧化物陶瓷材料在凝胶液中冷却，由于冷却过程中磁性颗粒与氧化物材料连接复合，随后形成黑色凝胶存储至陶瓷材料孔隙中，使其均匀吸收太阳能辐射，有效提高了其热震性能，提高了材料使用寿命，且制备过程简单，绿色安全无污染。

主权项

一种高吸收率太阳能陶瓷材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）收集Fe₃O₄颗粒洗净后并在45～60℃下干燥3～5h，随后将干燥Fe₃O₄颗粒置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，过100～110目筛，收集得Fe₃O₄粉末；（2）按质量比1:15，将Fe₃O₄粉末与去离子水搅拌混合，在200～300W下超声分散10～15min，制备得Fe₃O₄分散液，随后按重量份数计，分别称量45～50份Fe₃O₄分散液、10～15份N‑异丙基丙烯酰胺、5～8份N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺、3～5份丙烯酸、2～3份十二烷基苯磺酸钠和10～15份去离子水置于三口烧瓶中，搅拌混合并在70℃下水浴加热，对其通氢气排除空气，在氢气气氛下保温处理25～30min；（3）待保温处理完成后，对三口烧瓶中添加十二烷基苯磺酸钠质量10%的过硫酸铵，随后保温反应5～6h，停止加热并静置冷却至室温，制备得黑色磁性凝胶液，备用；（4）按重量份数计，分别称量45～50份火山岩颗粒、10～15份高岭土、2～3份氧化铝、5～8份氧化镁、3～5份五氧化二磷和10～15份二氧化硅置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，随后过95～100目筛，收集得混合球磨粉末；（5）按质量比1:3，将去离子水与混合球磨粉末搅拌混合并浇注至模具中，在室温下固化2～3h后，将其置于120～150℃下保温预热45～60min，随后按12℃/min升温至1550～1600℃，保温煅烧1～2h后，将烧制胚体自然冷却至450～500℃；（6）待自然冷却完成后，按质量比1:30，将烧制胚体置于步骤（3）制备的黑色磁性凝胶液中浸泡降温至室温，制备得凝胶渗透陶瓷材料，随后将凝胶渗透陶瓷材料置于100～120℃下干燥6～8h，静置冷却至室温即可制备得一种高吸收率太阳能陶瓷材料。