成果简介
一、项目基本情况
开发投资低、成本低、可快速形成巨大产能,既能满足产生普通条件下的中低温热能应用,又能满足淡化海水苦咸水、处置酸碱和高盐废水、太阳能盐湖提锂、高海拔低纬度地区的强辐射等特殊条件下应用的全天候太阳能阳光集热材料,是能源可持续发展的必要需求。利用以我国产出量占全球 60℅以上的工业废弃物提钒尾渣制造钒钛黑瓷技术发明的新型陶瓷太阳板,该产品是全瓷产品,基体普通陶瓷,表面立体微孔钒钛黑瓷形成阳光陷阱;成本低、效率高、耐高温、全水介质、不结垢、生产使用零污染。普通陶瓷是成本最低、寿命最长的工程材料之一,钒钛黑瓷是成本最低、寿命最长的太阳能吸收材料。
二、核心技术及指标
陶瓷太阳板的技术源头是山东省科学院新材料研究所的技术团队于 80年代初原始创新发明的钒钛黑瓷技术,拥有自主知识产权,以我国产出量占全球 60℅以上的工业废弃物提钒尾渣制造钒钛黑瓷,获中美日英法德澳大利亚等 10 国发明专利证书。研究所在 2006 年发明陶瓷太阳板,2006-2021 年获中、日、澳大利亚 45 项发明专利。形成了从技术发源,到工艺研发、应用全链条的覆盖保护,各项技术均为世界原创发明。并完成了普通陶瓷太阳板的项目中试和工业化推广。经过实验室进一步对陶瓷太阳板腔内涂层的优化设计和对其表面钒钛黑瓷阳光吸收层的工艺优化,其耐酸碱、高盐等腐蚀的能力、防结垢能力、抵抗高海拔地区、低纬度沙漠等强阳光辐射和沿海地区高盐雾腐蚀的能力可有效加强,均优于同类太阳能产品,其相关技术均为世界首创发明。
三、项目上下游情况应用领域范围
1、海水养殖领域;
2、盐湖提锂领域;
3、海水、苦咸水淡化领域;
4、在高海拔、中低纬度等阳光强辐射地区的应用;
5、其他应用:利用新型陶瓷太阳板的耐酸碱腐蚀、高盐腐蚀等,在化工酸碱废水、高盐废水等工业废水减量处置领域可以产生大量工业化应用。在部队的边防哨所等临海、高海拔地区,可以用于特殊条件下的取暖、供热等应用。
四、技术转化所需条件
项目实施需要 2000 平方左右的中试生产线车间,用于布置原料存贮仓、成品库、烘干房以及原料处置、注浆成型、喷涂、烧成窑炉、烟气处置、成品检验、成品打包等中试生产流水线。主要设备是烧成辊道窑 1条、烘干窑 1 条、注浆线 10 条左右及其他辅助设备,设备投入在 700 万左右。2006 年新材料研究所发明陶瓷太阳板,2006 至 2021 年获中、日、澳大利亚等 45 项相关发明专利,涵盖了工艺配方、工艺流程、工艺设备、应用场景等各个环节,形成了完整的专利池保护体系。主要专利均在有效期内。