太阳能热水器用铝带单面电镀黑铬材料的制备及性能研究

【摘要】：太阳能热水器作为太阳能光热利用的典型代表，能够有效缓解能源危机和环境污染等全球性难题，因此受到了各国政府及科研工作者的高度重视。集热板芯是太阳能热水器的核心部件，其性能好坏直接关系到太阳能热水器性能的优劣。而电镀黑铬涂层因其优异的耐蚀性、耐磨性、热稳定性及太阳能光谱选择吸收性等优点，被广泛用于平板太阳能热水器集热板芯。 常用的电镀黑铬材料以铜带为基材，但铜价格昂贵。本论文以具有更高性价比的铝替代铜作为黑铬镀层的基材，并解决了铝电镀结合力较差的技术难题，制备出了结合力优异的铝带电镀黑铬样品。同时对铝带电镀黑铬材料的光学性能和耐腐蚀性能进行了测试，并对其作用机理进行分析，最终设计了改进材料光学性能及耐腐蚀性能的方法。本论文主要研究结果如下： 第一、常规工艺制备的铝带电镀黑铬材料的结合力较差，采用百格法测试只能达到3B级。通过采用瞬时电解除油、调节预镀液的pH值等改进方法，成功制备出了结合力达5B级的铝带电镀黑铬材料，解决了铝电镀结合力较差的技术难题。 第二、采用降低镀液温度、提高电流密度、增加电镀时间等方法，获得了表面平整、致密、均匀的黑铬镀层。采用紫外可见分光光度计和双波段发射率测试仪测试材料吸收率和发射率，吸收率α大于0.97，α/ε接近9，具有优异的选择吸收性能。 第三、铝带电镀黑铬材料的SEM及EDS分析表明，材料特殊的微观结构及镀层结构使铝带电镀黑铬材料在NaCl溶液中满足原电池形成的三个条件，从而形成原电池加速腐蚀。通过优化预镀层厚度和对黑铬镀层进行封闭处理的方法成功制备出了具有优异的耐腐蚀性能的铝带电镀黑铬材料，该材料48h中性盐雾试验后，镀层无蚀点。 总体而言，本论文制备出的铝带电镀黑铬样品，其主要性能可达到或超过市场常用的铜带电镀黑铬样品，同时其成本相对较低，性价比高，具有较强的市场竞争力。 【关键词】：铝 黑铬 吸收率 发射率 耐腐蚀性能 结合力
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK515;TQ153
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 太阳能热水器简介9-14
• 1.1.1 太阳能热水器的结构及工作原理9-11
• 1.1.2 太阳能热水器的分类11-14
• 1.2 太阳能选择吸收涂层简介14-16
• 1.2.1 选择性吸收涂层概念14-15
• 1.2.2 选择性吸收涂层研究概况15-16
• 1.2.3 太阳选择性吸收涂层基本类型16
• 1.3 铝及铝合金发展概况16-17
• 1.4 铝及其合金表面处理技术简介17-20
• 1.4.1 铝合金表面处理技术分类17-18
• 1.4.2 铝上电镀技术的特点18-19
• 1.4.3 电镀黑铬技术简介19-20
• 1.5 本文选题依据及主要内容20-22
• 1.5.1 选题背景及依据20-21
• 1.5.2 主要内容21-22
• 第二章 铝带电镀黑铬材料的制备及结合力改进22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 样品制备22-27
• 2.2.1 样品结构设计22-23
• 2.2.2 样品制备流程及工艺23-27
• 2.3 结合力测试及工艺参数优化27-30
• 2.3.1 百格法简介27
• 2.3.2 未改进样品的结合力测试27-28
• 2.3.3 工艺参数优化28-30
• 2.3.4 改进样品结合力测试30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 铝带电镀黑铬材料光学性能研究31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 吸收率的表征及优化31-39
• 3.2.1 紫外可见分光光度计概述31-33
• 3.2.2 吸收率的测试及结果分析33-34
• 3.2.3 光吸收机理分析34-36
• 3.2.4 吸收率的优化36-39
• 3.3 铝带电镀黑铬材料发射率的测试39-41
• 3.3.1 双波段发射率测量仪概述39-40
• 3.3.2 发射率的测试结果及分析40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 铝带电镀黑铬材料耐腐蚀性能研究42-48
• 4.1 引言42
• 4.2 耐腐蚀性能测试42-44
• 4.2.1 中性盐雾试验概述42-43
• 4.2.2 耐腐蚀性能测试43-44
• 4.3 腐蚀机理分析44-46
• 4.4 耐腐蚀性能的优化46-47
• 4.4.1 增加预镀层厚度46
• 4.4.2 封闭处理46-47
• 4.5 本章小结47-48
• 第五章 总结与展望48-50
• 5.1 总结48
• 5.2 展望48-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 研究生期间发表论文及研究成果54

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

漆膜附着力测定和漆膜划格试验    黄秉升

铝合金的微弧氧化研究    段关文;李金富;王拥军;徐志雄;

铝上电镀预处理方法    李尧达,王瑞兰

铝带镀镍液中柠檬酸钠浓度对镀层延伸性及耐蚀性的影响    杜超;朱岭;唐伦圆;周兆锋;潘勇;

光热转换材料及太阳能热水器的现状和发展方向    熊涛;何美凤;

等离子喷涂法制备黑铬太阳能选择性吸收涂层    马涛;叶卫平;程旭东;王辉;黄伟;王涛;万倩;王坷;李光磊;

铝材化学氧化    董建国,羊军

铝及铝合金电镀的浸锌工艺    黄晓梅,李宁,蒋丽敏,黎德育

实用镀黑铬工艺    李贤成

铝合金电镀前处理新工艺    罗耀宗

城市屋顶生态与可再生能源建设可行性分析    刘伟伟;马欢;朱德泉;夏萍;伍德林;王继先;

微弧氧化研究进展    段关文;高晓菊;满红;张武;姜光华;李金富;

铝合金阳极氧化膜双向脉冲封闭工艺    赵景茂;王珊珊;郭超;赵旭辉;左禹;

铈盐在电场作用下对LY12铝合金阳极氧化膜的封闭作用    赵景茂;陈胜利;赵旭辉;左禹;

铝及铝合金表面超疏水协和涂层的制备与性能研究    刘圣;耿兴国;周晓峰;吴建华;欧修龙;高鹏;

铝硅合金压铸件防护装饰性电镀    陈伯华;

浸锌合金过程参数测定    黄晓梅,李宁,蒋丽敏,黎德育

多孔型阳极氧化膜的形成机理    王平;魏晓伟;

铝及铝合金仿木纹着色技术    徐金来;罗韦因;刘钧泉;

AZ31镁合金表面磷化工艺研究    王洁;丁毅;徐蔚;王玲玲;

铝合金化学镀Ni-P合金层退除工艺研究    朱锋;李玉文;马莉;

满足高散热性能的冷板印制板的加工    马忠义;

铝合金轮毂四元无氰浸锌液的研究    戴长松;王殿龙;柳志民;胡信国;

高硅变形铝合金锡盐电解着色工艺的研究    尚妍;牛盾;王育红;王林山;

ZAlSi7Mg材料硬质阳极氧化工艺参数影响分析    吴志勇;李雷源;赵黎宁;杨文茂;唐作琴;曹银春;

太阳能光谱选择性吸收保护涂层    杨中周;于翔;肖国丰;付志强;

氧化铝合金在空化作用下的腐蚀电化学行为    雍兴跃;侯纯扬;武杰;张正;李栋梁;汪磊;李斌;

铝板阳极氧化时氧化槽液分析    陈雅萍;龚艳兵;

基于嵌入式技术的柔性整流电源设计    许敬涛;陈红波;梁永万;蓝文辉;丁小松;吴畏;赵生军;毛学七;

铝合金装饰性阳极氧化工艺代替涂装工艺    薛寿昌;

5754铝镁合金微弧氧化膜的制备及其理化特性研究    于松楠

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

芦丁抗紫外线照射所致皮肤光损伤的防护作用及其机制的研究    司晓青

大面积铝合金局部放电微弧氧化及热阻隔膜层制备    张欣盟

6063铝合金阶梯钎焊钎料、钎剂及工艺研究    朱宏

铝合金表面钛锆—有机膦酸盐复合膜的制备与性能    王双红

新型阴极结构铝电解槽多物理场数值仿真研究    姜艳丽

6063铝合金表面着色锆（钛）无铬转化膜的成膜及其机理研究    陈廷益

铝合金半固态流变铸锻成形技术基础研究    张磊

聚落空间特征与气候适应性的关联研究    张乾

铝合金表面稀土转化膜的制备工艺与成膜机理研究    刘浩泉

热处理对提高Ni-W-P化学镀层性能的研究    姚志燕

锌—铝机械镀过程铝粉活化作用的研究    魏源

基于3-PG机理模型的杉木林碳固定及蒸散量模拟研究    赵梅芳

铝阳极氧化膜表面TiO_2/Cu纳米复合镀层制备    梁骁

太阳能温差发电的研究    颜军

山东省既有中小学教学楼屋顶节能改造研究    苗金生

铝合金表面“三防”涂层的制备及机理研究    石娇

基于单片机的太阳能发电控制系统研究    路晓

铝合金表面不同颜色微弧氧化陶瓷层的制备工艺研究    李佳庆

跟踪式高效太阳能热水器    丁樟富

铝硅合金超声波浸锌化学镀镍    许维源,马金娣

铝及铝合金电镀前的浸锌处理    王宏英

脉冲占空比对纯铝微弧氧化膜的影响    翁海峰,陈秋龙,蔡珣,鲍明东

铝合金微弧氧化过程的特性研究及机理分析    辛铁柱;赵万生;刘晋春;

铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌及相组成分析    薛文彬，邓志威，汪新福，陈如意，来永春

铝合金电子元件的脉冲镀金    陈亨远;

铝硅合金压铸件电解抛光新工艺    薛涛

高硅铝合金电镀工艺    毛祖国,曾月莲,何杰

铝合金表面微弧氧化耐磨润滑涂层    袁洋,罗状子,田军

玻璃基太阳能电池薄膜材料制备及其结构和性能研究    徐慢

蜂窝热管平板式太阳能热水器的研究    施慧烈

LCA法比较太阳能热水器和燃煤锅炉系统的环境效益    黄海耀

铝及铝合金无氰浸锌工艺研究    安百会

电镀黑铬的体会    刘艇,贺小军

硬铝电镀黑铬工艺    霍炳印，夏玉平，闫薇，张华

自行车车把电镀黑铬工艺研究    牛运海,苏华礼

电镀黑铬工艺    文斯雄

黑铬印花在自来水笔上的应用    张水涛;

电镀黑铬工艺的研究    

三价铬电镀黑铬新工艺研究    屠振密;杨哲龙;张景双;于智;

量具刻度电镀黑铬障排除三例    黄光勋;

三价铬镀液电镀黑铬工艺研究    刘存琨;屠振密;李宁;毕四富;

电镀黑铬工艺要点    姜贵田;

不锈钢表面电镀黑铬的研究    李兴彦;黄永章;张新;罗远辉;王力军;

冷轧带钢表面质量对磷化效果的影响    张武;刘永刚;杨兴亮;柴立涛;赵明琦;

高频脉冲Ni-Co-SiC镀层在H_2SO_4溶液中的耐蚀性研究    袁逖;许韵华;杨玉国;李小莉;邹浩明;

家电彩板耐腐蚀与涂层机械性能影响因素分析    徐承明;王永明;肖宇;陈义庆;徐小连;钟彬;侯选东;

铁素体抗菌不锈钢耐盐雾腐蚀性能影响因素研究    王辉绵;郭宏钢;张威;薛文玲;

AZ31镁合金电镀镍工艺研究    殷珊;孙扬善;薛烽;强立峰;

热处理对N18锆合金在360℃LiOH水溶液中腐蚀行为的影响    张欣;姚美意;周邦新;耿建桥;王锦红;李士炉;

硫铝酸盐水泥混凝土的耐腐蚀机理    刘光华;苏慕珍;陈鹤云;徐亚萍;王志新;崔久传;

新型耐腐蚀修补材料的研究及工程应用    王志新;刘光华;徐亚萍;陈鹤云;崔久传;

代铬镀层——Ni-W、Ni-W-B非晶态合金镀层性能研究    朱立群;李卫平;

天津有色建成中宽度铝带连轧生产线    记者 刘其丕

Corus公司建设第三代铝带连续退火生产线    王迅

西南铝铝塑复合管专用铝带称雄国内市场    王永川

中国在建世界最快铝带热连轧线    王祝堂

改善镁合金耐腐蚀性能研究取得新进展    昊泽

金瑯优闲5号音箱赏析    山东 国韵

有线电视网络特殊故障检修一例    湖北 刘和平 何斌

西马克囊括全球新铝带冷连轧线建设    王祝堂

达涅利佛罗林钻石轧机拥有高质量铝带产品生产技术诀窍，可生产高附加值产品    

2005：铝牛市蓄势待发    钟才

镁合金表面熔盐自发置换扩渗铝涂层制备及其耐腐蚀性能研究    何美凤

钛及其合金微弧氧化膜的制备表征及特性研究    陈根余

共注入共沉积金属材料表面改性及其纳米镶嵌结构的研究    易仲珍

Cu-P-RE耐候钢中稀土行为作用及机理的研究    岳丽杰

弧辉渗镀技术在镁合金表面形成钛铬薄膜及其耐蚀性能研究    崔彩娥

锆合金在550℃/25MPa超临界水中腐蚀行为的研究    李强

铜基体上Ti/Ti_xC_y/DLC功能梯度材料的制备及性能的研究    王静

铝合金表面Ce-Mn转化膜常温制备及表征    张军军

烧结Nd-Fe-B永磁材料显微结构优化与性能研究    崔熙贵

磁控溅射Ti/TiN多层薄膜制备及其性能研究    胡敏

太阳能热水器用铝带单面电镀黑铬材料的制备及性能研究    唐伦圆

镁合金微等离子体氧化陶瓷膜的制备及其耐腐蚀性能研究    翟彦博

医用钴基合金的组织结构及耐腐蚀性能    史胜凤

AZ91D镁合金环保型磷化膜制备技术、微观结构及其耐腐蚀性能研究    徐淑强

25Cr2Ni4W和30CrNi3合金钢高温锰系磷化处理技术研究    谢良波

Cu和Ag对TC4合金耐腐蚀性能与摩擦磨损性能的影响    揭松

Cu-Ni-NiO-NiFe_2O_4金属陶瓷在冰晶石—氧化铝熔体中的电解腐蚀行为研究    段华南

镁合金表面磷化工艺及膜层性能的研究    王洁

奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的价电子理论研究    屈兴胜

稀土对2Cr13不锈钢耐腐蚀性能影响的研究    高学中