具有高熱導率和低輻射率的高溫吸光涂層及其使用方法
【專利摘要】本文公開了用于日照接收表面的涂層，例如，使用于將太陽能轉化成其他形式能量如熱或電的發電廠或工業系統。涂層可以包括材料的平面粒子，所述材料具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率。所公開的涂層在電磁波譜太陽光部分中具有高吸收率(例如，AM 1.5光譜)、黑體輻射的低輻射率、高耐熱性和良好的導熱性。本公開的涂層的其他特性包括對于所施涂金屬基底的良好附著性、機械耐久性和環境耐久性、以及對金屬基底和涂層本身的腐蝕防護性。
【專利說明】
具有高熱導率和低福射率的高溫吸光涂層及其使用方法
技術領域
[0001] 本公開大體設及涂層的配方，更具體的，設及在太陽塔系統的部件中使用的可吸 收太陽福射的耐熱性導熱涂層。
【背景技術】
[0002] 無。

【發明內容】

[0003] 用于日照接收表面的涂層，尤其是用于發電廠或將太陽能轉化成其他能量形式 (例如，熱或電）的工業系統中的涂層，如果涂層具有一種或多種理想特性可W特別有用，例 如，電磁波譜太陽光部分中的高吸收率(例如，AM 1.5光譜）、黑體福射的低福射率、高耐熱 性(例如，在空氣中，在高溫如550攝氏度或者高于650攝氏度或者高于750攝氏度下長時間 例如1000小時、2000小時、甚至長于2000小時保持固態和化學穩定性），W及良好的導熱性。 其他的理想特性可包括對于所施涂的金屬基底的良好附著性、機械耐久性和環境耐久性、 W及對金屬基底和涂層本身腐蝕的防護。
[0004] 在一個或多個實施方案中，用于日照接收金屬表面的涂層可包括粘合劑、有機溶 劑和填料，所述填料的特征在于包括大體似片狀的或平面狀的顆粒形式的粒子，所述粒子 具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率。涂層可具有小于80%或小于70%的福射率。在一些 實施方案中，平面粒子可包括金屬、金屬合金、或者具有金屬添加劑或涂層的陶瓷材料，并 且可具有高于550攝氏度、或高于650攝氏度、或高于750攝氏度的烙點或軟化點。平面粒子 可包括合金或選自但不局限于W下各項的金屬的合金:鐵、儀、鉆、銘、銀和金。
[0005] 為了清晰起見，本文中所使用的術語"大體為平面的"是指粒子的一個維度小于其 他兩個維度中的任意一個至少50%、或者至少85%、或者至少95%，即粒子的厚度（即使是 變化的）是最小的維度，并且小于該粒子的最大寬度和廣度至少50%、或者至少85%、或者 至少95%，但是粒子在形狀上不必是統一的或者規則的。
[0006] 在一些實施方案中，涂層還包括氧化物基顏料或其前體。涂層還可包括至少一種 選自W下各項的添加劑：潤濕劑、分散劑、增稠劑、消泡劑、流變添加劑、用于提高靜電噴霧 或其他形式噴霧的制劑、W及用于防止沉淀的制劑。
[0007] 如果在施涂或固化后，平面粒子在一個或兩個維度上大于一層或多層涂層中每一 層的厚度是有益的。運樣會"鼓勵"粒子在重疊基層上"躺下"，所述重疊基層平行于金屬基 底或者平行度在10度、20度、或30度W內，因此增強了基底和/或涂層本身的抗磨損性、抗腐 蝕性W及高溫氧化防護性，同時降低了被施涂物體的福射率，并且增大涂層的熱導率。在實 施方案中，一層涂層的厚度在施涂后或固化后可在30微米至200微米之間。
[000引在一些實施方案中，至少95%的平面粒子在至少一個維度上大于30微米。另外、或 者可選的，至少50%的平面粒子在至少一個維度上大于150微米或大于200微米。在一些實 施方案中，至少95%的平面粒子在兩個維度中的每一個維度上都大于30微米。另外，或者可 選的，至少50%的平面粒子在兩個維度中的每一個維度上都大于150微米或者大于200微 米。
[0009] 關于平面粒子的厚度，在一些實施方案中，至少95%的平面粒子中所有粒子的最 小尺寸(通常為厚度)在0.5微米至20微米之間，包括0.5微米和20微米。另外，或者可選的， 至少50%的平面粒子中所有粒子的最小尺寸在1微米至10微米之間，包括1微米和10微米。
[0010] 可提供足夠的填料，W使平面粒子之間在其大致平行于金屬基底"躺下"時有部分 重疊。為清晰起見，規定"部分重疊"和"重疊"在本文中應理解為是同義的，重疊或部分重疊 (或部分重疊地、或至少部分重疊地)是指一個粒子的至少百分之一、或至少百分之十、或至 少百分之五十、或者甚至全部在x-y平面延伸，W "覆蓋"至少一個其他粒子的對應部分，該 粒子從遠離所施涂的涂層的最外層表面一定距離的角度看更靠近基底。優選的，有足夠的 填料，將填料分布得足夠均勻，W在將涂層施涂到金屬基底時使平面粒子形成重疊基層。例 如，將涂層施涂到金屬表面上時，各個平面粒子的一個面的合并表面面積(或一個面在平行 于基底的x-y平面上的投影)可大于或等于被施涂的金屬表面的表面面積。
[0011] 在一些實施方案中，涂層為液體形式，可至少包括分散體和溶液中的一種。
[0012] 在一些實施方案中，具有日照接收表面的傳熱構件包括金屬基底和涂層，所述涂 層包括大體為平面的粒子的重疊基層，其增大了涂層的熱導率并降低了涂層的福射率。運 種涂層可由單層構成，此外，還包括氧化物基顏料。可選的，運種涂層可由至少兩層構成，此 時，至少距離金屬基底最遠的那層包括氧化物基顏料，最少最靠近基底的那層包括平面粒 子的至少部分重疊的基層，其增大了涂層的熱導率并降低了涂層的福射率。當涂層由至少 兩層構成時，最靠近日照接收金屬表面的一層可作為打底層，其可增強基底和/或涂層本身 的附著性、抗磨損性和/或熱氧化防護性。在施涂時，傳熱構件可具有電磁波譜太陽光部分 中的高吸收率，例如在AM1.5光譜中測得的吸收率。運種高吸收率可W是至少90%或者至少 95%。根據實施方案，所施涂的傳熱構件的福射率小于80%，在一些實施方案中，所施涂的 傳熱構件的福射率小于70%。福射率可在20攝氏度下測得。可選的，福射率可在更高溫度下 測得，例如超過200攝氏度、300攝氏度、400攝氏度、500攝氏度、600攝氏度或700攝氏度。
[0013] 在一些實施方案中，傳熱構件的金屬基底可包括選自W下各項的金屬合金:鋼、合 金鋼和儀超級合金。傳熱構件可具有內體積，所述內體積包括流體管道。例如，內體積可W 是管子或管狀物或通道的內部。
[0014] 在一些實施方案中，傳熱構件的涂層中的平面粒子包括金屬粒子，在一些實施方 案中包括含陶瓷粒子，其具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率，例如，具有金屬(例如金合 金)涂層的滑石。金屬粒子可W包括合金或選自W下各項的金屬的超級合金:鐵、儀、鉆、銘、 銀和金。金屬粒子可包括金屬或金屬合金，并且具有高于550攝氏度、或高于650攝氏度、或 高于750攝氏度的烙點或軟化點。
[0015] 在一些實施方案中，傳熱構件的涂層具有至少每米每開氏度0.5瓦特、或至少每米 每開氏度1.0瓦特的熱導率。涂層可配制成在傳熱構件上施涂和固化后，在空氣中在至少 650攝氏度或至少750攝氏度下在持續時間例如1000小時或多于2000小時內保持化學穩定 性。
[0016] 在一些實施方案中，平面粒子的重疊基層覆蓋施涂了涂層的傳熱構件的金屬基底 至少90%、或至少95%、或至少99%的表面面積。對基底的覆蓋有助于降低福射率、或減少 腐蝕、或增強抗腐蝕性、或減少高溫氧化，或者W上四者的組合。至少50%、或至少75%、或 至少95%的平面粒子在至少一個維度上大于含有運些粒子的各涂料層的厚度。另外，或者 可選的，至少50%、或至少75%、或至少95%的平面粒子在兩個維度上大于含有運些粒子的 各涂料層的厚度。
[0017] 在一些實施方案中，提供了用于收集流體中太陽能的方法，所述方法包括在具有 金屬表面的傳熱構件的日照接收表面上反射高強度日照，例如100太陽常數，所述金屬表面 已施涂了涂層，涂層的AM 1.5光譜吸收率為至少90%，福射率小于80%。福射率可在20攝氏 度或更高溫度下測得。在一些實施方案中，吸收率為至少95%。在一些實施方案中，福射率 小于75%或小于70%。傳熱構件可包括選自W下各項的金屬合金：鋼、合金鋼和儀超級合 金。所述方法還可包括輸送流體通過傳熱構件的內體積。涂層可W包括一層或多于一層，至 少最靠近金屬基底的一層包括粘合劑、有機溶劑和平面粒子重疊基層，該重疊基層提高了 涂層的熱導率并降低了涂層的福射率。最靠近金屬基底的一層還可包括氧化物基顏料。在 多層涂層中，至少距離金屬基底最遠的一層可包括氧化物基顏料。
[0018] 當結合附圖來考慮時，所公開主題的實施方案的目的和優勢將從下面的說明中變 得顯而易見。
【附圖說明】
[0019] 下文將參考附圖來描述實施方案，附圖不必是按照比例尺寸繪制的。如情形適用， 可能沒有示出一些特征來協助對基本特征的說明與描述。在所有附圖中，相同的附圖標號 表示相同的元件。
[0020] 圖1A是一個簡圖，顯示了根據所公開主題實施方案的具有單個太陽塔的太陽熱力 系統的正視圖。
[0021] 圖1B是一個簡圖，顯示了根據所公開主題實施方案的具有多個太陽塔的太陽熱力 系統的正視圖。
[0022] 圖2A是一個簡圖，顯示了根據所公開主題實施方案的太陽塔接收器中管子的俯視 圖。
[0023] 圖2B是一個簡圖，顯示了根據所公開主題實施方案的圖2A的接收器管子的等距視 圖。
[0024] 圖3是一個簡圖，顯示了根據所公開主題實施方案的施涂后的傳熱構件的等距剖 視圖。
[0025] 圖4A、圖4B、圖4C和圖4D是根據所公開主題實施方案的平面粒子的示例性平面圖 和正視圖。
[0026] 圖5是根據所公開主題實施方案的施涂后的傳熱構件的縱向剖面的剖視圖。
[0027] 圖6是根據所公開主題實施方案的重疊的平面粒子的平面圖示。
[0028] 圖7是根據所公開主題實施方案的具有示例性角定位的平面粒子的示例性平面視 圖和正視圖。
【具體實施方式】
[0029] 日照可被太陽熱力系統所利用來加熱流體，例如生成蒸汽，或者用來加熱烙鹽、氣 體或超臨界流體，隨后可用于發電或工業應用。參考圖lA，圖中顯示了使用單個太陽塔的太 陽熱力系統。該系統可包括太陽塔100,其具有接受反射自日光場104的日照110的祀子102， 其至少部分地包圍著太陽塔100。太陽塔100的高度可W是例如至少25米、或至少100米、或 至少200米。祀子102可W是太陽能接收器系統，其可W包括例如一種或多種日光接收器的 日照接收表面，所述日光接收器被配置為將日照的熱能傳送到流過其中的工作流體或傳熱 流體。祀子102可包括一個或多個獨立的日光接收器(例如蒸發用日光接收器和過熱日光接 收器），所述日光接收器排列在相同或者不同的高度或位置。日光場104可包括多個日光反 射裝置106,其每個都被配置為控制太陽塔100中祀子102處的日照。當太陽108經過空中時， 日光場內的日光反射裝置106調整自己的角度W跟蹤太陽108,由此持續地將日照反射到與 祀子102相關的一個或多個目標點上。日光場104可包括例如布置在數平方公里面積上的數 萬個日光反射裝置。
[0030] 圖1B顯示了 "多塔"形式的太陽熱力系統。每個塔可具有各自的祀子，其可W包括 一個或多個日光接收器。第一太陽塔100A在其上具有祀子102A，并且至少部分地被日光場 104包圍，用于接收從其中反射的日照。類似的，第二太陽塔100B在其上具有祀子102B，并且 至少部分地被日光場104包圍，用于接收從其中反射的日照。例如其中一個塔中的日光接收 器可W被配置為從日照產生蒸汽（即，蒸發用日光接收器），而另一個塔中的日光接收器可 W被配置為使用日照來過熱所述蒸汽（即，過熱用日光接收器）。在另一實例中，一個或多個 太陽塔可W兼具蒸發用日光接收器和過熱用日光接收器。為清晰和討論起見，圖1A和圖1B 中顯示了有限數量的部件。應當明白的是，太陽熱力系統實際的實施方案可W包括例如光 學元件、控制系統、傳感器、管線、發電機和/或滿輪。
[0031] 日光接收器可W包括多個傳熱構件，例如具有金屬表面的管202,所述金屬表面用 于傳送來自集中的和/或反射的日照的熱量，W加熱正流過傳熱構件內體積的流體。每個太 陽塔中的接收器可W包括數十個或者數百個或者更多的運種傳熱構件，所述傳熱構件可W 包括流體管道或管，其被配置為傳送處于高溫和/或高壓的工作流體或者傳熱流體。例如， 管可W被配置為傳送溫度超過500°C和壓力超過16化ar的加壓水和/或加壓蒸汽、或近似大 氣壓下溫度在270°C至600°C之間的烙鹽混合物。參見圖2A和圖2B，圖中顯示了日光接收器 的一個部分200的示意性構造。傳熱構件，例如接收器部分200的管202可W按照特定幾何構 造例如圓形、六邊形或者矩形來排列成單行（如圖2A中所示），或者W任何其他合適的構造 來排列。每個管202的至少一部分外表面可W設置為接收日光場中日光反射裝置反射到接 收器上的日照。所述太陽日曬能夠加熱管202,由此加熱流過其中的流體，用于發電或者其 他用途。
[0032] 當管202或其他具有同等功能的傳熱構件由金屬構成時，所述金屬的自然表面可 至少部分地反射太陽福射，因此降低了將日照作為熱能傳輸到流過管202的流體的效率。因 此可W對金屬管202進行處理、或者涂抹、或者覆蓋涂層來使管202的太陽能吸收率最大化 或者至少得W改進。但是，太陽熱力系統的高溫運行（例如在超過550°C、或650°C、或750°C 的溫度)和環境曝露(例如太陽熱力系統所處的沙漠大氣)會對管202的金屬表面的外層產 生不利的影響，包括施涂到其上的任何涂層。
[0033] 根據所公開的主題的一種或多種實施方案的涂層可表現出W下特征的一種或多 種：
[0034] ?當施涂到金屬表面(例如碳鋼、合金鋼、鍛鋒鋼、不誘鋼、銅、侶和儀基超級合金） 時，涂層具有足夠的耐熱性(即，不隨著時間而融化），可W在持續時間內（即，連續數百或者 數千個小時，或者在例如至少2000小時的曝露條件的加速試驗中）經受住高溫(例如至少 450 °C、500 °C、550 °C、600 °C、650 °C、750 °C 或者更高）；
[0035] ?當施涂到金屬基底的涂層厚度在固化后小于或者等于10化m時，不論是作為單 層還是作為具有表面涂料層的打底層，該涂層在固化后都不會從制品上剝離或者表現出破 裂；
[0036] ?當施涂到金屬基底的涂層厚度在固化后大于或者等于2WI1時，不論是主觀還是 客觀，涂層都保持黑色并且/或者光學退化非常慢(例如，涂層的稱色降低太陽光譜或者太 陽光譜可見光部分的吸收率。）
[0037] ?當施涂到金屬基底的涂層厚度在固化后小于或者等于10化m時，涂層具有足夠 的能力保護金屬基底免受環境惡化的影響，即，免受暴露于惡劣天氣的影響（例如，在大氣 相對濕度85%的加速試驗中保護金屬基底至少200小時、250小時、300小時、1000小時或者 更長時間，W及/或者在鹽霧大氣中保護金屬基底8小時或更長時間、24小時或更長時間、48 小時或更長時間，或者在干燥空氣中W及加速試驗所用溫度下保護金屬基底2000小時或更 長時間）；
[0038] ?當施涂到金屬基底的涂層厚度在固化后小于或者等于10化m時，涂層具有足夠 的機械耐久性，W承受一種或多種磨損測試，例如落砂測試，如ASTM D9868; W及
[0039] ?當施涂到金屬基底時，涂層和/或其顏料組分對于250皿至3000皿波長范圍（眾 所周知的AM1.5光譜)的太陽福射的吸收率大于80%、或大于90%、或大于95% ;
[0040] 涂層(包括施涂不止一層涂層時最靠近金屬基底的那層）可W配制為保護金屬表 面(基底)免遭高溫氧化。
[0041] 在實施方案中，用于太陽熱力系統的高溫涂層可W包括（1)粘合劑，如金屬醇鹽粘 合劑或高溫無機粘合劑，其在高溫加熱(例如，200°C或更高溫度、或者350°C或更高溫度)后 不可逆轉地轉化成無機粘合劑(例如二氧化娃或玻璃），（2)有機溶劑系統，其可包括載液溶 劑和助溶劑，W及(3)無機填料或金屬填料。如果選擇無機填料，其可W包括陶瓷材料，例如 滑石，進行施涂或者用導熱金屬（例如金)進行處理，運是因為進行施涂或處理可W提高陶 瓷材料的晶體結構表面或周圍的熱導率。如果涂層只施涂為一層，則其還可W包括無機黑 色顏料，如果涂層被施涂為多層涂層系統中的面層，則其還可W包括無機黑色顏料。
[0042] 適宜的粘合劑可W是耐熱聚合物粘合劑。適宜的粘合劑可W包括娃樹脂、娃樹脂 共聚物、娃酬一聚醋樹脂和娃酬一環氧樹脂中的至少一種。例如，粘合劑可W包括選自W下 各項中的娃樹脂：甲基聚硅氧烷、苯基聚硅氧烷、中等硬度的苯甲基娃樹脂、中等硬度的高 固體型苯甲基娃樹脂、軟苯甲基娃樹脂、二甲基聚硅氧烷、苯基一甲基聚硅氧烷、丙基一苯 基娃樹脂、或W上各項組合，或者聚二甲基硅氧烷。在一個實例中，可W使用在二甲苯中的 30-80% (wt/wt)苯甲基聚硅氧烷樹脂。在另一個實例中，可W使用在二甲苯中的60-70% (wt/wt)苯甲基聚硅氧烷樹脂。適宜的粘合劑可W包括基于玻璃料的粘合劑、氧化侶基粘合 劑、憐酸鹽基粘合劑、氧化錯基粘合劑、或者W上各項的前體或組合。
[0043] 在一些實施例中，適宜的粘合劑可W包括W下示例性粘合劑中的至少一種:在娃 燒中，聚醋(苯基一甲基硅烷一一（由美國Gelest市售）；在棚硅氧烷中，Poly(棚一二苯基娃 氧燒），PBDS，（由美國Gelest作為SSP-040市售）；在聚硅氧烷中，Poly 1，1二甲基硅氧烷調 聚物（由美國Gelest作為SN-2M01-1市售），或者Poly 1，1一二甲基硅氧烷交聯（由美國 Gelest作為PSN-2M02市售），或者Ceraset PSZ-20(由德國AZ電子材料公司市售），或者 Ceraset PURS 20(由德國AZ電子材料公司市售），或者KiON HTT 1800(由德國AZ電子材料 公司市售），或者KiON HTA1500快速固化（由德國AZ電子材料公司市售）；在硅氧烷中，二甲 苯中的甲基一苯基聚硅氧烷（由Wacker Chemie AG作為SIL民ES飯REN 60或SrLRES汲REN 80市售），或者丙基一苯基聚硅氧烷（由Wacker化emie AG作為S1'LRES?REN 100市售）； 在二氧化鐵中（溶膠凝膠），Ti化nia Tyzor TE前體(S乙醇胺鐵絡合物，由美國杜邦市售）； 在無機粘合劑中，溶膠凝膠，例如氧化侶溶膠凝膠，比如Bohamit或Disperal或Disperal P3，A10(0H)(由德國Sasol市售）。
[0044] 另外，或者可選的，可W使用W下粘合劑中的一種或多種:二甲苯中的苯基一甲基 娃樹脂（由Evonik Tego 化emie GmbH作為SILIKOPHEN?P 80/X市售）、具有大于95% 固體的苯基一甲基娃樹脂、2 -丙醇、1-甲氧基、乙酸醋（由Evonik Tego Chemie Gm地作為 S正IKOPHEN?P 80/X市售）、苯基-甲基娃樹脂（由Evonik Tego畑emie GmbH作為 S圧TKOPHEN?P 40/W或者SHJKOPHEN愈P 50/X市售）、甲基聚硅氧烷（由Wacker Qiemie AG作為SIL民ES⑧KX市售）、苯基聚硅氧烷（由Wacker Qiemie AG作為SILRES⑥ 601市售）、含有苯基的娃樹脂（由Wacker化emie AG作為SILRES602、R市售）；苯基甲基娃 樹脂（由GE Bayer Silicones作為SRP150市售）；中等硬度的苯基甲基娃樹脂（由GE Bayer Silicones作為SRP501市售）；中等硬度的高固體型苯基甲基娃樹脂（由GEBayer Silicones作為SRP576市售）；軟苯基甲基娃樹基（由GE Bayer Silicones作為SRP851市 售）。其他廠商生產的二甲苯中的苯基一甲基娃樹脂或者其他硅氧烷粘合劑組合物也是適 宜的。
[0045] 在實施方案中，涂層包括基于聚合物的粘合劑，聚合物的類型W及聚合物與其他 組分的比率可W影響涂層的最終性能，例如，比如附著性、光學性能（例如光吸收和光反 射）、耐腐蝕性、W及長期耐高溫性和抗熱震性。粘合劑在涂層中的濃度可W在5%至80% (wt/wt)范圍內，或者在其他實施方案中，可W在20%至70%范圍(wt/wt)內。粘合劑與固體 (例如填料和顏料)的比率可W在1:1至3:1之間，在其他實施方案中，可W在1:1至2:1之間， 所述比率皆為重量比。
[0046] 在實施方案中，添加耐高溫的大致似片狀(或似小片狀或平面狀)的填料粒子可W 提高涂層抗腐蝕性W及/或者對高溫所產生不利影響的抵抗能力。當具有耐高溫填料材料 的平面粒子保持大體黑色時，在前述溫度下，在500小時、1000小時、或2000小時W后，運一 點尤為明顯，而沒有運種粒子的涂層將不那么"黑"或者更顯得"灰"。
[0047] 在實施方案中，添加填料的平面粒子（其可W大致為平面狀)可增大涂層的熱導 率，尤其是當填料材料包括金屬或金屬合金或陶瓷材料(熱導率為至少每米每開氏度3瓦 特)時。可選的，在金屬基底上施涂和固化后，涂層的熱導率可W為至少每米每開氏度0.5瓦 特、或者至少每米每開氏度1.0瓦特。
[0048] 在實施方案中，在將涂層施涂到金屬基底并固化W后，添加填料的平面粒子可W 降低涂層的福射率，所述金屬基底是日照接收表面的一部分。沒有運種粒子的涂層的福射 率會大于80 %或大于90%，而具有運種粒子的涂層的福射率可小于80 %、或小于75 %、或小 于70%。
[0049] 在實施方案中，可通過加入平面粒子填料來增強抗腐蝕性、抗磨損性、抗熱氧化 性、提高熱導率和高溫穩定性、W及降低福射率，所述平面粒子在施涂到金屬基底時形成重 疊的粒子基層。應提供足夠的運種材料W確保重疊的基層覆蓋大部分被施涂的金屬基底表 面。如果在施涂和固化后，粒子大于或接近一層涂層的厚度，則有很可能粒子將在大致與基 底平行的基層中穩定下來，而不是W其邊緣穩定。
[0050] 在實施方案中，金屬填料或含陶瓷填料可W鞏固施涂到金屬基底的一層或多層涂 層。具體的，由于平面粒子(或"小片"）形成重疊的基層，運種直線排列可提高作為獨立涂層 或作為前體的涂層的附著強度。干燥和/或固化過程中，小片的重疊可加固涂層。小片還可 降低由熱脹冷縮引起的內應力，并增強干燥涂層和/或固化涂層的柔初性和抗裂性。平面粒 子可提供屏障保護措施，運是因為小片平行于制品表面成直線排列，降低濕度和氣體穿過 小片基層的滲透性。單個小片相對較高的長寬比可提供有益的流變性并提高抗流掛性。平 面粒子的重疊基層可防止或減緩金屬基底在施涂W后在干燥和/或固化過程發生氧化。
[0051] 填料（即平面粒子)及其在涂層中濃度的選擇可W影響所得到的涂層性能，例如但 不限于:福射性、光學性能、耐熱性、附著性、耐腐蝕性、耐磨損性和抗熱氧化性。例如，填料 的濃度可W在大約l%(wt/wt)至大約60%(wt/wt)之間。
[0052] 根據實施方案，涂層可W是液體組合物形式，例如漆，可W包括溶液和/或膠質和/ 或懸液。涂層可W包括載液，例如水溶劑或者有機溶劑，W便于施涂到制品的表面，例如日 光接收器中傳熱構件的日照接收表面。溶劑可W用作液體涂層不同組分的載體。另外，溶劑 能夠使粘合劑在涂層中溶解或有助于使粘合劑在涂層中溶解，因而將其粘度降低到適于施 涂的水平。施涂模式可W包括但不限于刷涂、漉涂、壓力噴涂、超聲噴涂、靜電噴涂和無氣噴 涂。在施涂涂層W后，溶劑可W蒸發掉，因此留下涂層制劑的其他組分在期望的制品上形成 涂層。
[0053] 溶劑可W包括，例如W下各項中的至少一種:二醇酸、芳族石腦油溶劑、二甲苯族 的成員（例如間二甲苯、對二甲苯、鄰二甲苯和/或其混合物）、醋酸下醋、甲苯及其組合。例 如，有機溶劑可W是W下各項中的至少一種:4-氯代S氣甲苯(4-CBTF)，丙二醇單甲基酸 (由Dow 化emical Company作為D0WAN0L? PM市售），二丙二醇單甲基酸（由Dow Qiemical Company作為DOWANOL? DPM市售），二丙二醇（單甲基酸乙酸醋）（由Dow Qiemical Company 作為DOWANOL? dpmA市售）、S丙二醇單甲基酸（由Dow化emical Company作為DOWANOL? TPM市售），丙二醇單正下基酸（由Dow化emical Company作為DOWANOL? PnB市售），二丙二 醇單下基酸（由Dow Qiemical Company作為D0WAN0L? DPnB市售），S丙二醇單正下基酸（由 Dow 畑emical Company作為D0WAN0L? TPnB市售），丙二醇單丙基酸（由Dow 畑emical Company作為D0WAN0L? PnP市售），二丙二醇單丙基酸（由Dow Chemical Company作為 DOWANOL? DPnP市售），丙二醇下基酸（由Dow 化emical Company作為DOWANOL? TPnB-H市 售），丙二醇單甲基酸乙酸醋（由Dow Chemical Company作為DOWANOL? PMA市售），二甘醇單 下基酸（由Dow化emical Company作為D0WAN0L? DB市售），其他乙締或者丙二醇酸，二甲苯 (間二甲苯，對二甲苯，鄰二甲苯或其任意一種混合物），醋酸叔下醋，醋酸正下醋和甲苯。根 據一種或多種預期的實施方案，也可W使用其他溶劑W符合與揮發性有機化合物(V0C)有 關的環境要求。
[0054] 在一些實施方案中，有可能使用溶劑系統，其包括溶劑和助溶劑。在一些實施方案 中，助溶劑可用于分散無機填料或金屬填料。助溶劑可能具有不受歡迎的高蒸發率。為降低 蒸發率，可引入用于降低蒸發率的溶劑。在一些實施方案中，所述溶劑可W是4-氯代=氣 甲苯(4-CBTF)，助溶劑可W是二丙二醇甲酸(DPM)和/或乙二醇甲酸乙酸醋(DPMA)。溶劑/ 助溶劑的總濃度可W在〇%(wt/wt)至80%(wt/wt)范圍內，例如在10%(wt/wt)至45%(wt/ wt)。
[0055] 在實施方案中，涂層可W包括潤濕劑和分散劑中的至少一種。另外，或者可選的， 涂層可W包括增稠劑、消泡劑、防沫劑、靜電噴涂劑、噴涂增強劑、抗沉淀劑、流變劑、促附著 劑和抗腐蝕劑。分散劑能夠將涂層制劑中聚集的粒子散開，并且減少涂層制劑中的固體沉 淀。運種分散劑可W包括例如W下各項中的至少一種:具有酸性基團的嵌段共聚物的烷基 錠鹽（由BYK Additives作為DISPE民BYK?-180市售），聚胺酷胺的簇酸鹽溶液（由BYK Additives作為ANTI-TE民民A?-204市售），具有酸性基團的共聚物的溶液（由BYK Additives作為DISPERBYK必-110市售)和具有酸性基團的共聚物（由BYK Additives作 為 DISPERB Y 松D-111 市售）。
[0056] 潤濕劑可W降低漆制劑的表面張力，因此提高了漆膜性能和在制品表面上的附著 性。運種潤濕劑可W包括聚酸改性的聚二甲基硅氧烷（由BYK Additives作為BYK膨-333 市售）。消泡劑可W包括消泡聚合物的不含娃溶液（由BYK Additives作為BYK?-〇52、 BYK?-054或BYK⑧-057市售），聚丙締酸醋基表面添加劑（由BYK Additives作為 BYK?-392市售），或者不含娃的脫氣添加劑（由BYK Additives作為BYK?-A 535市 售)。
[0057] 增稠劑和/或抗沉降劑能夠為底層漆制劑提供期望的粘度，例如基于涂敷方法和/ 或用來降低粒子的沉降。運種增稠劑和/或抗沉降劑可W包括改性脈的溶液（由BYK Additives作為BYK?-410市售）、由BYK Additives市售的BYK?-430或BYK?-431、 膨潤±和疏水性熱原二氧化娃（由Evon化Industries作為AE民OSTL愈R 972市售）。靜電 噴涂劑能夠提高涂層制劑的導電性來幫助噴涂。運種噴涂劑可W包括陽離子化合物添加劑 (由BASF Corporation作為EFKA飯6780市售）或者涂層的導電性促進劑（由Lubrizol Deutschland GmbH作為LANC0? STAT L 80市售）。
[0058] 根據本公開一些實施方案的涂層可W單獨或者與一種或多種表面處理或者其他 層相結合來施用。例如，金屬制品可具有一種或多種表面處理(例如噴鋼砂處理、噴丸處理 或噴珠處理）W及耐高溫耐熱吸光涂層(例如即時涂層制劑)作為表面涂料層(吸收層）。
[0059] 在實施方案中，本文公開的涂層可W施涂于傳熱構件或傳熱構件組件的外表面 (或者至少其一部分），例如包括一個或多個管的管組件。如果用作打底層，施涂和固化后， 涂層的厚度可W在1皿至100皿或200皿之間。另外，或者可選的，涂層的每一層的干厚度都 可W小于100WI1。涂層的施涂可W包括(1)當分散在涂層內的粘合劑為金屬醇鹽粘合劑或高 溫無機粘合劑時，在金屬表面上施涂一層涂層，例如傳熱構件的金屬表面，W及(2)隨后加 熱該層涂層(例如，溫度大于200攝氏度或大于350攝氏度)使該涂料層或金屬表面上的各層 固化，由此不可逆轉地將金屬醇鹽粘合劑或高溫無機粘合劑轉化成無機粘合劑和/或陶瓷 粘合劑。
[0060] 再次參考附圖，金屬制品可W是太陽熱力系統中接收器200的管202。例如，本文中 所述的一種或多種涂層/處理可W施用到管202的至少一部分外表面上，如圖3所示。圖3顯 示了管202的等距橫截面圖，該管包括兩個圖示的涂料層308和312,運兩個涂層未按比例繪 審IJ。管202具有金屬壁304,其將管202的內部體積301與外部環境隔開。水和/或蒸汽或者其 他傳熱流體或者工作流體，可被預熱和/或加壓，流過管的內部體積。金屬壁304的外表面側 306能夠接收反射自日光反射裝置場的日照，W加熱金屬壁304，由此加熱流過其中的流體。 施涂到外表面306上的一級或多有涂層能夠提高對太陽日照的吸收和/或保護金屬表面，并 且/或者降低福射率。
[0061] 金屬壁304的外表面側306在施涂任何其他層之前可W選擇性地進行預處理。例 如，表面306可W進行噴鋼砂處理、噴丸處理或噴珠處理。另外，或者可選擇的，可W選擇性 地在第一涂料層308和管表面306之間提供一層或多層漆或其他制劑。
[0062] 在圖3所示的實例中，根據本公開任意實施方案，在管表面306上提供涂層的第一 層308,然后在第一層的頂上提供涂層的第二層312。第一層308可包括黑色吸光顏料，但是 由于第二層312(外層）中含有黑色吸光顏料，運一點可W省去。第一層308包括平面粒子材 料的重疊基層，其增大了熱導率，并降低了涂層的福射率，該材料通常為金屬或者金屬合金 或者具有高熱導率的陶瓷。其次，外層312可選擇性地包括類似的平面粒子設置。在另一個 實例中，該實例未有圖示但可W通過圖3進行理解，只有一個單涂料層308施涂到管表面 306,該單涂料層包括平面粒子重疊基層和黑色吸光顏料。在另外一個實例中，可提供額外 的涂料層，此時，通常至少第一層包括平面粒子重疊基層，而且至少最外層包括黑色吸光顏 料。
[0063] 固化W后，每層的厚度可W在扣m至100皿范圍內，例如，在扣m至50皿之間。在固化 前，每層的濕膜厚度可W在扣m至100WI1范圍內。另外，或者可選的，所施涂的每一層漆制劑 的濕膜厚度可W約為20-150WI1。
[0064] 圖4A、圖4B、圖4C和圖4D顯示了不同實施方案所描述的金屬材料的平面粒子或具 有熱導率和福射率的含陶瓷材料的平面粒子的實例。每個實例都W平面視圖和正視圖顯 示。從正視圖可W看出，平面粒子可W是大體上為平面狀，具有一些變化，并且具有變化的 厚度和不規則形狀。從圖4D可W看出，任何粒子都可W具有不定型的或者開放的空間351。 從圖4C可W看出，粒子不必具有凸起的形狀，事實上，圖示的形狀只是示例性的，粒子可W 具有任意的形狀。每個粒子都有第一最大尺寸D1、第二最大尺寸D2和第=最大尺寸D3。平面 視圖是具有最大尺寸D1和D2的各圖示粒子的最大"面"或小平面的投影，正視圖具有最大尺 寸D1和D3的較小"面"的相應投影。不同粒子的D1、D2和D3各不相同。在本文中，將D3定義為 各粒子的D1、D2和D3中最小的一個。在一些實施方案中，至少50%平面粒子的D3在1微米至 10微米之間，包括1微米和10微米。在一些實施方案中，至少95%平面粒子的D3在0.5微米至 20微米之間，包括0.5微米和20微米。尺寸D3相對于其他兩個尺寸較小，在向基底施涂涂層 時，運使得平面粒子堆疊起來并平行于基底"躺下"。
[0065] 圖5顯示了施涂后管壁304縱向截面的剖面圖，涂料層308中的平面粒子350如圖所 示在重疊的基層中穩定下來，大致平行于管壁304及其外表面306。根據本文所述的任一實 施方案，涂料層308具有厚度D4，含有作為填料的平面粒子350 W及其他組分。根據一些實施 方案，可W施涂第二涂料層312,在任何情況下，涂料層308都將具有厚度D4和其他涂料層， 例如第二涂料層312將具有另一厚度，運個厚度可W與涂料層308的厚度相同或不同。
[0066] 如圖6所示平面圖，多個大體為平面的粒子350在重疊的基層中穩定下來。粒子350 的陰影面積是正視圖中表面面積的投影，運取決于向金屬基底施涂涂層后(或者施涂和固 化后)各粒子的角定位，由于角定位發生變化，陰影面積不必與最大尺寸D1和D2-一對應。 在實施方案中，即使基底被涂料層308均勻覆蓋，也可有粒子350沒有"覆蓋"的剩余面積，如 圖6所示，即粒子350在涂料層308內的分布不完全均勻，各粒子的最終角定位不完全平行。 在一些實施方案中，粒子350的重疊基層覆蓋了至少90%、或至少95%、或至少99%的用涂 層施涂的金屬基底表面。
[0067] 為了確保粒子350穩定于重疊基層之中，理想的是兩個較大尺寸D1和D2中至少有 一個大于涂料層厚度D4。在實施方案中，至少75%的平面粒子350的D1和D2中至少有一個大 于D4。在一些實施方案中，至少50%的平面粒子350的D1和D2都大于D4。在一些實施方案中， 至少75%的平面粒子350的D1和D2都大于D4。
[0068] 在一個實例中，第一涂料層308或第二涂料層312的厚度D4小于或等于200微米或 者小于或等于150微米，對于至少50%的平面粒子350,其D1和D2中至少有一個大于150微米 或大于200微米。在另一實例中，第一涂料層308或第二涂料層312的厚度D4小于或等于200 微米或者小于或等于150微米，對于至少50%的平面粒子350,其D1和D2中都大于150微米或 大于200微米。在另一個實例中，第一涂料層308或第二涂料層312的厚度D4小于或等于200 微米或者小于或等于150微米，對于至少50%的平面粒子350,其D1和D2中都大于150微米或 大于200微米。在又一個實例中，對于95%的平面粒子350,其D1和D2中至少有一個大于30微 米。在又一個實例中，對于95%的平面粒子350，其D1和D2都大于30微米。
[0069] 大體為平面的粒子350的最大"面"在x-y平面(平行于基底304外表面的平面306) 中的投影，換句話說是圖7所示的粒子350的平面視圖的表面面積，具有面積A1。在簡化圖圖 7中，粒子350W -條軸線上的角定位角a平行于表面306,在另一條平行于表面306的軸線上 (未顯示，該軸線與圖垂直），可W看出投影面積A1大致等于粒子350的最大面的實際面積乘 W角a的余弦。顯然，可W計算出任何角定位的、任何形狀的粒子的投影面積。在實施方案 中，覆蓋了所有或部分施涂基底的涂料層308或312中的平面粒子350的A1之和(各個粒子的 投影面積的總合)可W大于施涂面積。
[0070] 在實施方案中，可使用日照加熱流體。太陽能加熱流體的方法可W包括控制照射 到日光接收器200中傳熱構件202表面上的高強度日照，例如，超過100太陽常數(例如，大于 每平方米100千瓦）或大于200太陽常數或大于600太陽常數。傳熱構件可W包括金屬基底 304和施涂到傳熱構件外表面的涂料層308。涂料層308可W提供高的陽光吸收率，例如，AM 1.5光譜吸收率超過90%，并且在20攝氏度或更高溫度下的福射率小于80%或小于70%。至 少涂料層308, W及可選的，可選擇使用的第二涂料層312和可選擇使用的任何額外涂料層， 可W包括平面粒子的重疊基層，其增大了涂層的熱導率并降低了涂層的福射率。不管有多 少涂料層，至少最外面的那一涂料層包括氧化物基顏料，其增大了陽光吸收率。運種方法還 可W包括輸送流體通過傳熱構件202的內體積301，使來源于金屬基底304中洽的流體熱量 得到傳送，所述洽由至少一個涂料層吸收的光子能量轉化而來。
[0071 ]在一個或多個第一實施方案中，用于日照接收金屬表面的涂層包括材料的平面粒 子，所述材料具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率。涂層在金屬表面施涂和固化后的福射 率小于80 %。
[0072] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，涂層在金屬表面施涂和固化后的福射率 小于70 %。
[0073] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括金屬或金屬合金，并且具 有大于650攝氏度或大于750攝氏度的烙點。
[0074] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，至少95%的平面粒子在至少一個維度上 大于30微米。
[0075] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，至少50%的平面粒子在至少一個維度上 大于150微米。
[0076] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，至少95%的平面粒子在兩個維度中的每 一個維度上都大于30微米。
[0077] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，至少50%的平面粒子在兩個維度中的每 一個維度上都大于150微米。
[0078] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，至少95%的平面粒子中的每一個的最小 尺寸在0.5微米至20微米之間，包括0.5微米和20微米。
[0079] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，至少50%的平面粒子中的每一個的最小 尺寸在1微米至10微米之間，包括1微米和10微米。
[0080] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，當涂層被施涂到金屬基底上時，平面粒 子形成重疊基層。
[0081 ]在第一實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子的濃度在1 % (wt/wt)至60 % (wt/wt)之間。
[0082] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括金屬或金屬合金。
[0083] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括具有金屬添加劑或涂層的 陶瓷材料。
[0084] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括具有金屬涂層的滑石。
[0085] 在第一實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括合金或選自W下各項的金 屬的超級合金:鐵、儀、鉆、銘、銀和金。
[0086] 在一個或多個第二實施方案中，具體有日照接收表面的傳熱構件包括金屬基底和 涂層。涂層至少覆蓋日照接收表面的一部分，包括至少一層。涂層還包括平面粒子的重疊基 層，其增大了涂層的熱導率并降低了涂層的福射率。
[0087] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，涂層由單層構成，涂層還包括氧化物基 顏料。
[0088] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，涂層由至少兩層構成。至少距離金屬基 底最遠的那層包括氧化物基顏料，至少距離金屬基底最近的那層包括平面粒子的重疊基 層，其增大了涂層的熱導率并降低了涂層的福射率。
[0089] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子選自W下各項:含陶瓷粒子和 金屬粒子，所述含陶瓷粒子具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率。
[0090] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，涂層中平面粒子的濃度在l%(wt/wt)至 60% (wt/wt)之間。
[0091] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括金屬或金屬合金。
[0092] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括具有金屬添加劑或涂層的 陶瓷材料。
[0093] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括具有金屬涂層的滑石。
[0094] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括合金或選自W下各項的金 屬的超級合金:鐵、儀、鉆、銘、銀和金。
[00%]在第二實施方案或任何其他實施方案中，涂層的熱導率為至少每米每開氏度0.5 瓦特。
[0096] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，重疊基層覆蓋了被施涂涂層的金屬基底 至少90%、或至少95%、或至少99%的表面面積。
[0097] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，至少50%、或至少75%、或至少95%的平 面粒子在至少一個維度上大于包括所述粒子的涂料層的厚度。
[009引在第二實施方案或任何其他實施方案中，至少50%、或至少75%、或至少95%的平 面粒子在至少兩個維度上大于包括所述粒子的涂料層的厚度。
[0099] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，金屬基底包括選自W下各項的金屬合 金:鋼、合金鋼和儀超級合金。
[0100] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，其內體積包括流體管道。
[0101] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，被施涂的基底的AM 1.5光譜吸收率為至 少90 % W及福射率小于80 %。
[0102] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，被施涂的基底至少具有W下各項之一： (1)AM 1.5光譜吸收率為至少95 %，W及(2)福射率小于70 %。
[0103] 在第二實施方案或任何其他實施方案中，涂料層中各個平面粒子的投影表面面積 在其投射在平行于金屬基底的x-y平面上時，大于施涂金屬基底的表面面積。
[0104] 在一個或多個第=實施方案中，太陽能加熱流體的方法包括控制照射到傳熱構件 表面的強度為至少100太陽常數的日照。傳熱構件包括金屬基底和涂層，所述涂層的M 1.5 光譜吸收率為至少90% W及福射率小于80%。所述方法還可W包括輸送流體通過傳熱構件 的內體積。所述涂層包括至少一層，至少最靠近金屬基底的涂料層包括平面粒子的重疊基 層，其增大了涂層的熱導率并降低了涂層的福射率。
[0105] 在第=實施方案或任何其他實施方案中，涂層由至少兩層構成，至少距離金屬基 底最遠的涂料層包括氧化物基顏料。
[0106] 在第=實施方案或任何其他實施方案中，施涂后的基底的福射率小于70%。
[0107] 在第=實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子選自W下各項:含陶瓷粒子和 金屬粒子，所述含陶瓷粒子具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率。
[0108] 在第S實施方案或任何其他實施方案中，涂層中的平面粒子濃度在1 % (wt/wt)至 60% (wt/wt)之間。
[0109] 在第=實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括金屬或金屬合金。
[0110] 在第=實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括具有金屬添加劑或涂層的 陶瓷材料。
[0111] 在第=實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括具有金屬涂層的滑石。
[0112] 在第=實施方案或任何其他實施方案中，平面粒子包括合金或選自W下各項的金 屬的超級合金:鐵、儀、鉆、銘、銀和金。
[0113] W上描述是對圖示實施方案在一些情況下的描述，但運些實例可W擴展到生產技 術。例如，應用于圖示實例的量和技術，不應當理解為是限制性的。另外，雖然本文公開了具 體的化學品和材料，但是根據一種或多種預期的實施方案，也可W使用其他的化學品和材 料。
[0114] 所公開的實施方案的特征可W在本公開的范圍內進行組合、重排、省略等，W產生 另外的實施方案。此外，某些特征有時候可W用于使優點更突出，而不對其他特征做相應的 使用。
[0115] 因此，顯而易見的是，根據本公開，提供了具有高熱導率和低福射率的高溫吸光涂 層及其使用方法。本公開可做出許多變更、修改和變化。雖然已經對具體實施方案做了詳細 地顯示和描述來說明本發明原理的應用，但是應當理解的是，在不脫離運種原則的情況下， 本發明可W用其他方式來體現。因此，
【申請人】目的是包含全部運種處于本發明主旨和范圍 內的變更、修改、等同物和變化。
【主權項】
1. 一種用于接收日照的金屬表面的涂層，所述涂層包括： 具有至少每米每開氏度3瓦特熱導率的材料的平面粒子， 其中，所述涂層在所述金屬表面施涂和固化后的輻射率小于80%。2. 根據權利要求1所述的涂層，其中，所述涂層在所述金屬表面施涂和固化后的輻射率 小于70 %。3. 根據權利要求1所述的涂層，其中，所述平面粒子包括金屬或金屬合金，并且具有大 于650攝氏度或大于750攝氏度的恪點。4. 根據權利要求1所述的涂層，其中，至少95%的所述平面粒子在至少一個維度上大于 30微米。5. 根據權利要求1所述的涂層，其中，至少50%的所述平面粒子在至少一個維度上大于 150微米。6. 根據權利要求1所述的涂層，其中，至少95%的所述平面粒子在兩個維度中的每一個 維度上都大于30微米。7. 根據權利要求1所述的涂層，其中，至少50%的所述平面粒子在兩個維度中的每一個 維度上都大于150微米。8. 根據權利要求1所述的涂層，其中，至少95%的所述平面粒子中的每一個的最小尺寸 在0.5微米至20微米之間，包括0.5微米和20微米。9. 根據權利要求1所述的涂層，其中，至少50%的所述平面粒子中的每一個的最小尺寸 在1微米至10微米之間，包括1微米和10微米。10. 根據權利要求1所述的涂層，其中，當所述涂層被施涂到所述金屬基底上時，所述平 面粒子形成重疊基層。11. 根據權利要求1所述的涂層，其中，所述平面粒子的濃度在1% (wt/wt)至60% (wt/ wt)之間。12. 根據權利要求1所述的涂層，其中，所述平面粒子包括金屬或金屬合金。13. 根據權利要求1所述的涂層，其中，所述平面粒子包括具有金屬添加劑或涂層的陶 瓷材料。14. 根據權利要求1所述的涂層，其中，所述平面粒子包括具有金屬涂層的滑石。15. 根據權利要求1所述的涂層，其中，所述平面粒子包括合金或選自以下各項的金屬 的超級合金:鐵、鎳、鈷、鉻、銀和金。16. -種具有接收日照的表面的傳熱構件，所述傳熱構件包括： 金屬基底；以及 涂層，其至少覆蓋所述日照接收表面的一部分，并且包括至少一層， 其中，所述涂層包括平面粒子的重疊基層，其增大了所述涂層的熱導率并降低了所述 涂層的福射率。17. 根據權利要求16所述的傳熱構件，其中， 所述涂層由單層構成，以及 所述涂層還包括氧化物基顏料。18. 根據權利要求16所述的傳熱構件，其中， 所述涂層由至少兩層構成， 至少距離所述金屬基底最遠的那層包括氧化物基顏料，以及 至少距離所述金屬基底最近的那層包括平面粒子的重疊基層，其增大了所述涂層的熱 導率并降低了所述涂層的輻射率。19. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述平面粒子選自以下各 項:含陶瓷粒子和金屬粒子，所述含陶瓷粒子具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率。20. 根據權利要求16 -18中任意一項權利要求所述的傳熱構件，其中，所述涂層中的所 述平面粒子的濃度在1 % (wt/wt)至60% (wt/wt)之間。21. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述平面粒子包括金屬或 金屬合金。22. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述平面粒子包括具有金 屬添加劑或涂層的陶瓷材料。23. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述平面粒子包括具有金 屬涂層的滑石。24. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述平面粒子包括合金或 選自以下各項的金屬的超級合金:鐵、鎳、鈷、鉻、銀和金。25. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述涂層的熱導率為至少 每米每開氏度0.5瓦特。26. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述重疊基層覆蓋了被施 涂了所述涂層的所述金屬基底至少90%、或至少95%、或至少99%的表面面積。27. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，至少50%、或至少75%、或 至少95%的所述平面粒子在至少一個維度上大于包括所述粒子的涂料層的厚度。28. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，至少50%、或至少75%、或 至少95%的所述平面粒子在至少兩個維度上大于包括所述粒子的涂料層的厚度。29. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述金屬基底包括選自以 下各項的金屬合金:鋼、合金鋼和鎳超級合金。30. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，其內體積包括流體管道。31. 根據權利要求16 - 18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述被施涂的基底的AM 1.5光譜吸收率為至少90 %以及輻射率小于80 %。32. 根據權利要求16 -18中任意一項所述的傳熱構件，其中，所述被施涂的基底至少具 有以下各項之一 ：（1)AM 1.5光譜吸收率為至少95%，以及(2)輻射率小于70%。33. 根據權利要求16 -18中任意一項權利要求所述的傳熱構件，其中，涂料層中各個所 述平面粒子的投影表面面積在其投射在平行于所述金屬基底的x-y平面上時，大于所述施 涂金屬基底的表面面積。34. -種太陽能加熱流體的方法，包括： 將濃度至少為100太陽常數的日照照射到傳熱構件的表面，所述傳熱構件包括金屬基 底和涂層，所述涂層的AM 1.5光譜吸收率為至少90%以及輻射率小于80% ;以及 輸送流體通過所述傳熱構件的內體積;其中， 所述涂層包括至少一層，以及 至少最靠近所述金屬基底的涂料層包括平面粒子的重疊基層， 其增大了所述涂層的熱導率并降低了所述涂層的輻射率。35. 根據權利要求34所述的方法，其中，所述涂層由至少兩層構成，至少距離所述金屬 基底最遠的涂料層包括氧化物基顏料。36. 根據權利要求34 - 35中任意一項所述的方法，其中，所述施涂后的基底的輻射率小 于 70%。37. 根據權利要求34 - 35中任意一項所述的方法，其中，所述平面粒子選自以下各項： 含陶瓷粒子和金屬粒子，所述含陶瓷粒子具有至少每米每開氏度3瓦特的熱導率。38. 根據權利要求34 - 35中任意一項所述的方法，其中，所述涂層中的所述平面粒子的 濃度在1 % (wt/wt)至60% (wt/wt)之間。39. 根據權利要求34 - 35中任意一項所述的方法，其中，所述平面粒子包括金屬或金屬 合金。40. 根據權利要求34 - 35中任意一項所述的方法，其中，所述平面粒子包括具有金屬添 加劑或涂層的陶瓷材料。41. 根據權利要求34 - 35中任意一項所述的方法，其中，所述平面粒子包括具有金屬涂 層的滑石。42. 根據權利要求34 - 35中任意一項所述的方法，其中，所述平面粒子包括合金或選自 以下各項的金屬的超級合金:鐵、鎳、鈷、鉻、銀和金。
【文檔編號】C09D5/32GK106062095SQ201580002331
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年10月23日
【發明人】雅尼夫·賓雅明, 牧賓·巴都希, 安娜·尼倫伯格, 阿維·肯尼斯伯格
【申請人】亮源產業（以色列）有限公司