详情

原文传递一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法

专利名称：	一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法
摘要：	本发明公开了一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法。该方法包括如下步骤：固定H2SO4酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系；取上述酸雾中某一特定pH酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜α和ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’；由不同温度和pH酸雾数据拟合得出吸收膜α和ε变化量Δα和Δε的表达式；将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε‑Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的。上述步骤中，酸雾pH值的选取范围[4，6.5]，酸雾温度的选取范围[293K，333K]。本发明制定出具体的吸收膜酸雾环境下的寿命评价方法，可量化考核吸收膜的耐酸雾性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京有色金属研究总院
发明人：	王吉宁;刘晓鹏;杜淼;米菁
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201711303398.6
公开号：	CN109900627A
代理机构：	北京北新智诚知识产权代理有限公司
代理人：	刘秀青
分类号：	G01N17/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	100088 北京市西城区新街口外大街2号
主权项：	1.一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)固定H2SO4酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系； (2)取上述酸雾中某一特定pH’酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’； (3)由不同温度和不同pH酸雾数据拟合得出吸收膜吸收率变化量Δα＝α-α0和发射率变化量Δε＝ε-ε0的表达式； (4)将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε-Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的。 2.根据权利要求1所述的集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，酸雾pH值选取数量≥4，酸雾pH值在[4，6.5]范围内选择，酸雾温度选取数量≥4，酸雾温度在[293K，333K]范围内选择，酸雾腐蚀时间选取数量≥5。 3.根据权利要求1所述的集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，α0和ε0代表吸收膜未经酸雾腐蚀时的初始吸收率和发射率，α和ε代表吸收膜经酸雾腐蚀后的吸收率和发射率。 4.根据权利要求1所述的集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，每个酸雾腐蚀条件下做3个平行样品，按平均值计算涂层吸收率和发射率。 5.根据权利要求1所述的集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，吸收膜吸收率变化量Δα表达式拟合包含以下步骤： (1)采用式表达吸收膜吸收率α随酸雾环境的变化关系，A是酸雾pH值(氢离子浓度)的函数，Qeff代表吸收膜经酸雾腐蚀导致吸收率变化的有效激活能，R为摩尔气体常量； (2)将式简化成y＝a+bxn，其中y＝α，x＝t，a＝α0， (3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式y＝a+bxn进行拟合，拟合得出每条曲线的幂指数n； (4)将拟合得出的n取平均值，得出而后将y＝a+bxn改写为 (5)将特定pH、不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式进行拟合，得出b随酸雾温度T的变化关系； (6)将式进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式 (7)对变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k，斜率k即为由于R是常数，即可得出Qeff的确切值； (8)将特定温度T’、不同pH酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式进行拟合，得出b随酸雾pH的变化关系； (9)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，进一步得出b随酸雾氢离子浓度m的变化关系； (10)对进行公式变换，得出将Qeff的确切值代入该公式，得出A随酸雾氢离子浓度m的变化关系，并将A～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出浓度系数A随酸雾氢离子浓度m的变化关系式； (11)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，A＝pmq进一步改写为A＝p(10-qPH) (12)将得出的A＝p(10-qpH)代入式得出吸收膜吸收率α随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式吸收膜吸收率变化量Δα表达式即为吸收膜发射率变化量Δε表达式拟合包含以下步骤： (1)采用式表达吸收膜发射率ε随酸雾环境的变化关系，A1和A2是酸雾pH值(氢离子浓度)的函数，Q1代表吸收膜在酸雾腐蚀过程中表面粗糙度变化导致发射率变化的激活能，Q2代表吸收膜在酸雾腐蚀过程中新相生成导致发射率变化的激活能； (2)将式简化成其中y＝ε，x＝t，a＝ε0， (3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式进行拟合，拟合得出每条曲线的幂指数n1和n2； (4)将拟合得出的n1和n2分别取平均值和而后将改写为 (5)将特定pH、不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式进行拟合，得出b和c随酸雾温度T的变化关系； (6)将式和式进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式和式 (7)对和变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k1和k2，斜率由于R是常数，即可得出Q1和Q2的确切值； (8)将特定温度T’、不同pH酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式进行拟合，得出b和c随酸雾pH值的变化关系； (9)由pH值与氢离子的浓度m的关系式为m＝10-pH，进一步得出b和c随酸雾氢离子浓度m的变化关系； (10)对和进行公式变换，得出和将Q1和Q2的确切值代入A1和A2的表达式，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系，并将A1～m变化关系和A2～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系式和 (11)由pH值与氢离子的浓度m的关系式为m＝10-pH，和进一步改写为和 (12)将得出的Q1、Q2、和代入式得出吸收膜发射率ε随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式吸收膜发射率变化量Δε表达式即为将以上得出的Δα和Δε表达式代入pc＝0.5Δε-Δα，得出pc表达关系式，即由该式，在明确酸雾pH值、温度T的条件下，将pc值设定为0.05，即可求出该体系吸收膜在酸雾环境下的使用寿命t。
所属类别：	发明专利