本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料。
背景技術(shù)：
新能源是傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，包括太陽能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、風(fēng)能和核聚變能等。太陽能是取之不盡用之不竭的可再生資源，開發(fā)和利用太陽能是實現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保證能源安全的重要途徑之一。近年來，在節(jié)能減排的政策引導(dǎo)和要求下，我國建筑中太陽能光熱技術(shù)的應(yīng)用顯著增加，對于太陽能建筑一體化的要求也越來越高。
太陽能塔式發(fā)電是應(yīng)用的塔式系統(tǒng)。塔式系統(tǒng)又稱集中式系統(tǒng)。它是在很大面積的場地上裝有許多臺大型太陽能反射鏡，通常稱為定日鏡，每臺都各自配有跟蹤機構(gòu)準確的將太陽光反射集中到一個高塔頂部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超過1000倍。在這里把吸收的太陽光能轉(zhuǎn)化成熱能，再將熱能傳給工質(zhì)，經(jīng)過蓄熱環(huán)節(jié)，再輸入熱動力機，膨脹做工，帶動發(fā)電機，最后以電能的形式輸出。主要由聚光子系統(tǒng)、集熱子系統(tǒng)、蓄熱子系統(tǒng)、發(fā)電子系統(tǒng)等部分組成。
塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)由于聚光比高(200-100kw/m2)、熱力循環(huán)溫度高、熱損耗小、系統(tǒng)簡單且效率高的特點得到世界各國的重視，是目前各國都在大力研究的先進的大規(guī)模太陽能熱發(fā)電技術(shù)，作為塔式太陽能熱發(fā)電核心的空氣吸熱器，其中的高溫吸熱體材料擔(dān)負著接收太陽聚光能量，以及吸熱換熱的重要作用，影響著整個熱發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性及效率的高低。
但是，由于塔式吸熱器聚光能流密度不均勻性和不穩(wěn)定性形成的吸熱體局部熱斑造成材料熱應(yīng)力破壞、空氣流動穩(wěn)定性差以及耐久性不高等問題，因而需迫切的開發(fā)具有抗高溫氧化性好、抗熱震性好、具有三維或者二維的連通結(jié)構(gòu)、高比表面以及高熱導(dǎo)率的新型吸熱體材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料。
一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料，包括以下重量份的組分：氮化硅5-10份，二氧化硅80-100份，硅化鈦5-10，氧化鋰3-5份，氧化鈮1-3份，氧化鋁15-25份，氧化鈉3-8份，氧化硼3-5份，氮化硼2-4份。
優(yōu)選的，包括以下重量份的組分：氮化硅8份，二氧化硅90份，硅化鈦6份，氧化鋰4份，氧化鈮2.5份，氧化鋁18份，氧化鈉5份，氧化硼4份，氮化硼3.5份。
優(yōu)選的，各組分均為平均粒徑80-200nm的粉末。
上述一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：
a、先將硅化鈦、氧化鋰、氧化鈮、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼以及氮化硼混合均勻后，高溫?zé)峁坛尚?，并再次研磨成納米級粉末得到混合添加劑，
b、然后加入到氮化硅和二氧化硅混合粉末中，混合均勻并二次燒結(jié)，得到陶瓷材料。
優(yōu)選的，所述的步驟a中，高溫?zé)峁坛尚偷臏囟葹?200-1400℃，燒結(jié)的時間為50-80min：
優(yōu)選的，所述的步驟a中，混合添加劑的粒徑為20-80nm。
優(yōu)選的，所述的步驟b中，二次燒結(jié)的條件為：真空度60-100pa；溫度850-950℃，二次燒結(jié)的時間為100-150min。
本方案相比于傳統(tǒng)方案的有益之處在于：本發(fā)明制備的應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料，主要成分包括：氮化硅、二氧化硅、硅化鈦、氧化鋰、氧化鈮、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼以及氮化硼。本發(fā)明的應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料氣孔均勻，有利于泡沫陶瓷強度提高；燒成后泡沫陶瓷主晶相為氮化硅和二氧化硅，抗壓強度為好，抗熱震能力強，高比表面和高熱導(dǎo)率等特點，有效解決了當(dāng)前太陽能吸熱體材料抗熱震性能差的問題。
具體實施方式
實施例1：
一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料，包括以下重量份的組分：氮化硅8份，二氧化硅90份，硅化鈦6份，氧化鋰4份，氧化鈮2.5份，氧化鋁18份，氧化鈉5份，氧化硼4份，氮化硼3.5份。
各組分均為平均粒徑80-200nm的粉末。
上述一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：
a、先將硅化鈦、氧化鋰、氧化鈮、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼以及氮化硼混合均勻后，高溫?zé)峁坛尚停⒃俅窝心コ杉{米級粉末得到混合添加劑，
b、然后加入到氮化硅和二氧化硅混合粉末中，混合均勻并二次燒結(jié)，得到陶瓷材料。
所述的步驟a中，高溫?zé)峁坛尚偷臏囟葹?280℃，燒結(jié)的時間為50-80min：
所述的步驟a中，混合添加劑的粒徑為20-80nm。
所述的步驟b中，二次燒結(jié)的條件為：真空度80pa；溫度920℃，二次燒結(jié)的時間為120min。
實施例2：
一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料，包括以下重量份的組分：氮化硅10份，二氧化硅80份，硅化鈦10，氧化鋰3份，氧化鈮3份，氧化鋁15份，氧化鈉8份，氧化硼3份，氮化硼4份。
各組分均為平均粒徑80-200nm的粉末。
上述一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：
a、先將硅化鈦、氧化鋰、氧化鈮、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼以及氮化硼混合均勻后，高溫?zé)峁坛尚?，并再次研磨成納米級粉末得到混合添加劑，
b、然后加入到氮化硅和二氧化硅混合粉末中，混合均勻并二次燒結(jié)，得到陶瓷材料。
所述的步驟a中，高溫?zé)峁坛尚偷臏囟葹?200℃，燒結(jié)的時間為80min：
所述的步驟a中，混合添加劑的粒徑為20-80nm。
所述的步驟b中，二次燒結(jié)的條件為：真空度60pa；溫度950℃，二次燒結(jié)的時間為100min。
實施例3：
一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料，包括以下重量份的組分：氮化硅5份，二氧化硅100份，硅化鈦5，氧化鋰5份，氧化鈮1份，氧化鋁25份，氧化鈉3份，氧化硼5份，氮化硼2份。
各組分均為平均粒徑80-200nm的粉末。
上述一種應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：
a、先將硅化鈦、氧化鋰、氧化鈮、氧化鋁、氧化鈉、氧化硼以及氮化硼混合均勻后，高溫?zé)峁坛尚?，并再次研磨成納米級粉末得到混合添加劑，
b、然后加入到氮化硅和二氧化硅混合粉末中，混合均勻并二次燒結(jié)，得到陶瓷材料。
所述的步驟a中，高溫?zé)峁坛尚偷臏囟葹?400℃，燒結(jié)的時間為50min：
所述的步驟a中，混合添加劑的粒徑為20-80nm。
所述的步驟b中，二次燒結(jié)的條件為：真空度100pa；溫度850℃，二次燒結(jié)的時間為150min。
以下對實施例1-3的樣品進行檢測
檢測并統(tǒng)計實施例1-3所得陶瓷材料的氣孔率，平均孔徑，抗壓強度和30次熱震后抗壓強度，結(jié)果見表1。
由表1可知，本發(fā)明的應(yīng)用于塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能陶瓷材料氣孔均勻，抗壓強度高，抗熱震性能好。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。