(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210708897.8 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 济南大学 地址 250022 山东省济南市 市中区南 辛庄 西路336号 (72)发明人 周伟家　陈玉客　刘晓燕　王艺洁　 刘宏　 (74)专利代理 机构 山东誉丰合创知识产权代理 有限公司 37384 专利代理师 刘妍 (51)Int.Cl. B23K 26/352(2014.01) B23K 26/60(2014.01) B23K 26/70(2014.01) C23C 18/14(2006.01)F24S 70/20(2018.01) (54)发明名称 一种原位 转化吸热涂层的方法 (57)摘要 本发明公开了一种原位转化吸热涂层的方 法， 包括以下步骤： (1)先将基底进行清洗、 干燥， 再将保护材料紧密的固定在基底的表面； (2)设 定激光直写的参数， 对固定好的保护材料和基底 进行扫描照射， 得到吸热涂层。 所述清洗为： 将基 底依次浸于丙酮、 乙醇、 DI水中， 分别超声清洗5 分钟， 然后用DI水冲洗。 所述基底材料选自铜、 钛、 铁、 钴、 镍、 钼、 钨、 钽、 锆、 铬或者上述金属的 合金。 所述保护材料为可 以透光的有机材料。 本 发明采用激光直写涂覆了透明有机物保护层的 金属片， 使得金属片粗化的同时， 表面有机物质 碳化， 得到了兼具防腐和光热吸收功能的吸热涂 层。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 114888440 A 2022.08.12 CN 114888440 A 1.一种原位 转化吸热涂层的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)先将基底进行清洗、 干燥， 再将保护材 料紧密地固定在基底的表面； (2)设定激光直写的参数， 对固定好的保护材料和基底进行扫描照射， 激光聚焦到基底 表面， 对基底表面进 行粗化， 同时产生的热量将保护材料碳化， 得到了兼具耐腐功能的吸热 涂层。 2.根据权利要求1所述原位转化吸热涂层的方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述清洗 为： 将基底 依次浸于丙酮、 乙醇、 DI水中， 分别超声清洗 5分钟， 然后用DI水冲洗 。 3.根据权利要求1所述原位转化吸热涂层的方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述基底材 料选自铜、 钛、 铁、 钴、 镍、 钼、 钨、 钽、 锆、 铬或者上述金属的合金。 4.根据权利要求1所述原位转化吸热涂层的方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述保护材 料为可以透光的有机材 料。 5.根据权利要求1所述原位转化吸热涂层的方法， 其特征在于， 所述保护材料的厚度为 0.2‑1mm。 6.根据权利要求1所述原位转化吸热涂层的方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 所述粗化 为： 以激光速度为5 00‑2000mm/s和激光功率 为10‑30W的线扫模式处 理样品10 ‑40s。 7.利用权利要求1～6任一项所述的方法制备 得到的吸热涂层。 8.权利要求7 所述的吸热涂层 在制备太阳能热 水器中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114888440 A 2一种原位转化吸热涂层的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及吸热涂层技 术领域， 具体涉及一种原位 转化吸热涂层的方法。 背景技术 [0002]随着世界范围内的能源短缺和环境危机， 新能源技术受到了越来越多的关注。 太 阳能作为取之不尽用之不竭的纯净能源， 被认为是21世纪最重要的新能源。 太阳能热水器 是太阳能利用中最常见的一种， 太阳能热 水器中的吸热涂层是其核心器件。 [0003]太阳能热水器吸热涂层的制 备方法主要有三种： 阳极氧化法、 电镀黑铬法和磁控 溅射法， 其中阳极氧化法属于化学镀法。 化学镀和电镀法工艺复杂、 手工操作多， 工艺不易 控制。 更为麻烦的是， 其产生的废液容易造成严重的环境污染； 磁控 溅射制备太阳能热水器 吸热涂层的方法近年来研究较多， 具有 无污染， 适合批量生产等优点， 但是磁控 溅射法也存 在许多问题,如需采用磁控 溅射设备， 设备要求和环境要求较高等， 另外由于磁控溅射制备 的涂层与基底的结合力不够高， 时间久了可能会出现涂层剥落的现象。 所以需要一种简单 便捷的方法来制备太阳能热水器的吸热涂层， 还能使吸热涂层兼具防腐和光热吸收功能， 且涂层不 易脱落。 发明内容 [0004]针对上述现有技术， 本发明的目的是提供一种原位转化吸热涂层的方法。 本发明 采用激光直写涂覆了透明有机物保护层的金属片， 使得金属片粗化的同时， 表面有机物质 碳化， 得到了兼具防腐和光热吸收功能的吸热涂层； 通过原位转化直接制备得到含有涂层 的基底， 涂层不 易脱落。 [0005]为实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0006]本发明的第一方面， 提供一种原位 转化吸热涂层的方法， 包括以下步骤： [0007](1)先将基底进行清洗、 干燥， 再将保护材 料紧密的固定在基底的表面； [0008](2)设定激光直写的参数， 对固定好的保护材料和基底进行扫描照射， 得到吸热涂 层。 [0009]激光光束透过保护材料聚焦到基底表面， 对基底表面进行粗化， 粗化时产生的热 量使保护材 料碳化， 得到了兼具耐腐功能的吸热涂层。 [0010]粗化后的基底呈现黑色具有良好的吸热效果， 与此同时， 本方法激光原位转化过 程中保护材料碳化后变为碳微米球附着在粗化后的基底表面， 具有更好的吸热效果。 这是 因为粗化后的基底呈现黑色具有良好的吸热效果， 与此同时， 本方法激光原位转化过程中 保护材料碳化后变为碳微米球附着在粗化后的基底表面， 具有更好的吸热效果。 这是因为 碳材料具有sp3和sp2、 π 电子结构， 光波中光子都被其 吸收， 产生跃迁然后回到基态放出能 量， 产生热量； 同时碳微米球为黑色， 具有 更好的光热转换性能； 从热辐射的角度来说， 碳防 腐层的热散射低， 热量损失小， 这使得带有碳微米球的粗化基底表现出更优异的光热转化 效果。 碳材料化学性质稳定， 不易与酸碱发生化学反应， 同时由于本发 明提出的方法是原 位说　明　书 1/5 页 3 CN 114888440 A 3