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关于平板太阳能黑铬涂层的三大误区
发布日期:2015-02-06 00:00:00 来源:
黑铬涂层作为平板太阳能集热板芯的核心吸热材料,相信大家都不会陌生。从平板太阳能应用于市场的那一天起,市场上关于“蓝”、“黑”之间的争议就从来没有间断过。
作为吸热材料,涂层的高吸收率和低发射率自不必多说,涂层的优劣反映出来的是水温的高低、消费者体检的好坏、甚至关乎平板太阳能系统的使用寿命。正因为其在平板太阳能系统中所占的重要地位,引发了多家企业对高性价比的膜层相继研发,也因此市场上出现了多种膜层,如黑铬膜层、蓝膜、阳极氧化膜层及喷涂膜层等。
那到底通过哪些指标判断膜层的综合性能优劣呢?带着这个疑问,太阳界记者走访了深圳市海达克新能源材料有限公司,这是一家从2006年开始便专业进行平板太阳能黑铬涂层研发生产的企业,海达克总经理陈金岩为记者讲解了关于涂层常见的几个误区:
误区一:涂层仅仅是层膜吗?NO!它更是一种复合材料!
在我们以往的认知中,黑铬涂层仅仅是层膜,关心的也只是这个膜自身的性能优劣。而陈金岩却对此有着不同的看法。
他认为,涂层无论是与铝板还是铜板基材复合后,都形成了一种新的复合材料。因为平板集热器性能优劣是以整个系统的协调性为评价的,因此关注涂层时不能单单以涂层自身的性能优劣来判断,更应该考虑此复合材料与铜管焊接后的性能,或理解为部件间的兼容性。
以铝基产品为例,铝板和铜管之间做焊接是非常不合适的,铜铝之间有电位差会形成非常严重的电化学腐蚀,造成腐蚀焊点进而严重影响导热性能。正因为认识到了铝板未经处理直接喷涂层的破坏性严重,所以即使这种产品有非常大的成本优势,作为材料出身的陈金岩也没敢贸然将此产品应用于生产中。
我们现在所称的“铝基黑铬涂层”,是海达克在湖南大学实验室闭关研究数月后,研发出的先镀铜镀镍保护之后再镀黑铬的复合材料。有可靠的研究数据显示,作为复合材料研发的铝基黑铬涂层比直接喷涂黑铬的涂层,耐腐蚀性能提高了约6倍,基本上满足了热水领域15年的寿命要求。这个结论也在海达克批量供应黑铬涂层材料近八年,而国内外客户尚无一例因产品性能投诉的事实中得到了充分验证。
误区二:膜层的优劣标准单单看吸收率、发射率、耐盐雾吗?NO!它更应该请材料领域专家参与制定!
一直以来,吸收率、发射率、耐盐雾这几个指标被看做衡量膜层性能最重要的因素。而正如误区一中所纠正的,看待膜层性能的优劣更应该将其作为一种复合材料来衡量。
由于基材与涂层材料有各自的特性,复合在一起会相互影响,这时已经成为了一种与之前单一涂层或者基材性能不同的新材料,它的性能和使用寿命便需被重新审视。例如一般涂层的耐蚀性都较好,而基材的耐蚀性较差;基材的物理性能较好,而涂层材料的物理性能相对较差。因此我们不能孤立分析涂层或金属基材,而是应统一考虑它就是一种有特殊性能的新材料。
对于这种复合而成的新材料,吸收率、发射率、耐盐雾等光热性能只是衡量其品质优劣的因素之一,我们更应该从复合材料的角度,将它的结合力性能、焊接性能、韧性和热膨胀性及分子结构的稳定性能等因素综合考虑。
从学科交叉应用的角度来看,衡量涂层性能的标准应该由太阳能热利用行业专家+材料领域专家共同参与讨论。对于太阳能热利用行业专家,更清楚涂层的光学性能;对于材料领域专家,更清楚这种复合材料的防腐、耐压、强度、化学性能等综合指标。
误区三:黑铬涂层是环境不友好的吗?NO!从资源消耗角度讲,镀黑铬反而是节约的!
“我们一个环保的产业,怎么可以用有电镀工序会产生污染的黑铬涂层?”黑铬涂层一直因为环境不友好这点受人诟病。其实,有此想法的人完全是庸人自扰。
首先,从企业的经营角度来讲,海达克自身便不允许排污超标。因为其所在的深圳市宝安区环保局有一套排污远程实时监控系统,在工厂废水排出口有监测探头,如果某一指标超标便会马上红灯报警,也意味着有了7万元的罚款。如此计算,海达克污水处理是6项指标,亮一次红灯便是42万元的罚款。由此,便不难理解海达克投资近800万元废水、废气处理设施务必处理好排放物的决心了。
其次,电镀工艺从大环境来讲,是无法取代的,它起到的是对金属进行保护的作用。如铝板镀黑铬,如果不经过电镀工序对铝板做保护,使用寿命可能只有一年,造成了原材料的极大重复使用和浪费,但是经过电镀工序做保护后,使用寿命则超过十年。因此,从资源消耗和环境保护角度讲,电镀工序反而是节约的,且是目前无法取代的。
最后,回归到膜层是复合材料组成,因此不能单单依靠涂层材料讲是否环保,而是这个复合材料形成的过程中是否环保。单看涂层来说,蓝膜是没有排放和污染的。但蓝膜是在铝厂镀完阳极氧化后再做的磁控溅射涂层(不做阳极氧化的铝是没法用的),因此它的排放工序和黑铬的生产是一样的。
综上所述,我们认识到,评价某种涂层性能的优劣更应该将其作为一种复合材料来看,且涂层生产对环境是否友好不在涂层本身而在工艺控制,希望以上三点误区能帮助大家甄选出适合自己企业的优质膜层产品。
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