光谱选择性吸收涂层研究与发展过程
多年来，随着太阳能集热器技术的不断发展，选择性吸收涂层的研究工作始终没有停止前进的步伐。近几年，随着太阳能热水器市场的发展变化，尤其是工程市场的不断扩大，平板太阳能集热器以其特有的性能优势重新受到人们的青睐。作为提高太阳能集热器性能的核心材料，适用于平板太阳能集热器的选择性吸收涂层的研发及应用很快成为人们关注度焦点。
一、选择性吸收涂层的基本常识
从18世纪世界上第一台太阳能集热器诞生以来，人们一直认为黑色物质是最理想的吸收材料。从物理角度来讲，黑色意味着光线几乎全部被吸收，被吸收的光能即可转化为热能。因此，很多企业认为用黑色的涂层材料就可以最大限度的实现太阳能的光热转换，但实际情况并非如此。这主要是因为材料本身还有一个热辐射问题。在量子物理中，黑体辐射的波长范围大约在2μm～l00μm之间，黑体辐射的强度分布只与温度和波长有关，辐射强度的峰值对应的波长在10μm附近，太阳光谱的波长分布范围与热辐射不重叠。在这个理论基础上，以色列科学家Tabor
于上个世纪50年代末，提出了光谱选择性吸收理论
。他认为，要实现最佳的太阳能光热转换，必须找到一种材料使其同时满足以下两个条件：
1.在太阳光谱内有尽量高的吸收比α ；
2.在热辐射波长范围内有尽可能低的发射比ε。
只有满足以上条件的材料才能使太阳能集热器尽可能多地吸收太阳的能量，同时又尽可能少地减少自身热辐射的损失，从而达到提高太阳能光热转换效率的效果。
以上就是选择性吸收涂层的基本概念。
二、平板集热器涂层材料的应用和发展
目前正在研究或应用的选择性吸收涂层有几十种之多，大致看来选择性吸收涂料、阳极化铝电解着色涂层和电镀黑铬涂层以及近年来发展起来的真空镀膜材料（蓝膜）是用于平板型太阳能热水器中低、中、高三种档次的代表性涂层。下面分别加以介绍：
1. 选择性吸收涂料
选择性吸收涂料的主要成分是铁锰铜氧化物，首先将这些氧化物进行球磨，使其成为细小颗粒。使用时将其和树脂黏合剂混合在一起涂刷或喷涂到吸热板表面。选择性吸收涂层已有20多年历史，目前仍在使用，其主要特点是工艺简单、成本低廉，缺点是由于涂层厚度难以控制，从而使涂层的发射比较高（一般大于0.30），同时涂层中作为有机化合物的树脂材料在使用过程中容易老化从而使太阳能集热器的性能下降。
2. 电化学涂层
电化学涂层主要包括阳极化涂层和黒铬涂层。
阳极化铝电解着色涂层简称阳极化涂层，是目前平板太阳能集热器中应用最为广泛的涂层材料，主要用于采用铜铝复合条带的平板太阳能集热器。该涂层多采用连续化的生产工艺，成本适中，具有良好的光学性能和耐候性，涂层的太阳吸收率可达92%，红外发射率控制在20%以下。
黑铬涂层从问世到现在，经受了30多年的实践检验，不但具有优良的光学性能而且也具有非常优异的耐热耐湿耐候性能，该涂层的太阳吸收率可高达95%以上，红外发射率控制在10%以下。其主要缺点是在生产时对废液不加以控制的话，容易对环境造成一定程度的污染。但如果经过工艺设计控制，完全可以实现无污染生产。这里介绍一下深圳海达克公司在?铬涂层研究生产方面的一些技术创新工作。凭借原有的连续电镀成套技术，2006年底，海达克开始对电镀黑铬铜带产品进行研发，一年后形成了窄带（宽度＜200mm）产品批量生产能力；为适应国内平板太阳能集热器向整板发展的新形势，海达克在多年从事窄带电镀黑铬生产的基础上，从2011年初启动了“宽幅连续电沉积太阳能黑铬吸热板工艺及装备”的研究工作，并耗资500多万元建成一条连续化生产线。经过一年多的运行调试，目前具备正式
生产条件，年产可达到200万m2。而后，海达克经过技术创新又成功地实现在铝板上沉积?铬涂层，为平板太阳能集热器的开发提供了新的材料选择。
3.真空镀膜涂层（蓝膜技术）
20世纪90年代末期，随着环保理念的加强，发达国家开始减少使用电化学方法生产的吸收涂层。一些以生产平板太阳能集热器为主的欧洲国家开始研究选择性吸收涂层真空镀膜生产技术。其中以德国为代表，在金属卷带上连续沉积金属陶瓷吸收涂层。慕尼黑大学Scholkopt采用e-Beam电子束蒸发的方法在金属条带上连续沉积TiNOx选择性吸收涂层a=0.95, e（100oC）=0.06。该涂层具有较高的耐湿耐温性能，已被广泛应用于平板太阳能集热器的生产之中，由于采用真空镀膜方法生产的涂层，在性能和外观方面，较化学方法生产的涂层都有很大改善，所以被称为新一代的太阳能集热器产品。目前，代表的生产商有：德国安铝 ALANOD、德国
BLUETECH、德国TiNOx以及瑞典的SUNSTRIP（以窄幅为主）等欧洲公司。图1为德国安铝ALANOD和德国Blue Tec的CrNiO 磁控溅射图，图2是TiNOx 电子束反应蒸发图。
图1 CrNiO 磁控溅射（ALANOD，BLUETECH从大气到大气)
图2 TiNOx 电子束反应蒸发（真空封闭系统）
连续化的生产方式不但提高了生产效率，还提高了产品质量的稳定性，并降低了产品的生产成本。金属陶瓷材料、中频电源以及射频溅射技术的采用，大大提高了涂层的耐侯性。
我国近年来也出现了了采用磁控溅射方法生产的平板太阳能集热器涂层材料的设备及工艺。代表厂家有：北京的蓝色海洋、江苏的东泰、沈阳的金搏等公司。值得一提的是，北京蓝色海洋的李博峰先生经过近10年的潜心钻研和不懈地努力，终于率先在国内研制成功连续化镀膜生产技术与设备，填补了国内镀膜生产的空白，目前该技术和设备已通过国内和国外的有关机构的认证。威海金博新能源公司为国内外客户开发制造多条大型连续化镀膜（卷对卷）生产线，已在兴业、夏博士等生产平板太阳能集热器的公司得到应用。而东泰公司则在原来生产玻璃幕墙技术的基础上开发了非卷对卷式连续化镀膜生产线。几年来的实际应用，这些涂层都保持了良好的光学性能和外观状况，初步经受住了
考验。
三、平板集热器涂层材料耐候性的研究
平板太阳能集热器涂层材料与其它涂层的最大区别是具备良好的耐候性。由于涂层本身的多孔结构，使得空气中的水及其它有害介质很容易进入其中对其进行腐蚀。目前使用的平板涂层大多能经受恒温恒湿的考验，即可以满足一般情况下的使用要求。然而由于平板热水器要长期在各种不同的气候条件下使用，因此平板太阳能集热器需要经受各种恶劣环境的考验。而经过多年的实践证明，一些平板涂层包括有些蓝膜都有不同程度的变花或脱落现象，基于此，对平板集热器涂层提出了更高的要求。
为了研究这一问题，我们对不同平板涂层样品进行了盐雾对比实验，实验结果表明，多数样品都发生了不同程度的腐蚀现象。这就需要我们进一步提高现有平板涂层的耐候性能。笔者认为，解决这一问题最有效的方法就是将涂层表面的介质膜做到位。我曾多次强调介质膜对涂层性能影响的重要作用，它不仅起到减反射增加涂层吸收比的功能，同时由于介质膜本身对酸碱等物质具有良好的耐腐蚀性，因此对涂层本身也有很好的保护作用。
由于介质膜的制备需要一定的设备与技术条件，其自身的沉积速度比较缓慢，这会给涂层生产带来一定麻烦并增加一定成本，因此有些生产厂家在这个过程并未真正按要求操作，只是走走形式，，最终影响了涂层的质量。如果不愿意为此增加生产成本的话，使用?铬涂层不失为一个最佳的选择。?铬涂层以其良好耐候性能、优异的光学性能以及相对较低的价格，完全可以满足平板太阳能集热器的需要。
为了降低涂层成本，同时保证良好的耐候性，国外一些公司又重新研究开发了涂料型平板涂层。德国的安铝以及日本、美国的一些公司都有产品问世。新一代的涂料型平板涂层在金属颗粒的制备和树脂等粘合剂方面都有很大的改进和提高。采用溶胶凝胶方法制备出纳米级的金属颗粒和耐温耐候性极强的聚碳酸树脂作为涂层的粘合剂，喷涂过程采用专业的自动化喷涂设备，使涂层的性能有了很好的保证。国内也有一些厂家及时引进了相应的设备与技术，由于暂时不能实现国产化生产，所以涂层的成本相对来说还是比较高的。
综上所述，光谱选择性吸收涂层材料的研究与发展过程也是太阳能集热器乃至太阳能光热应用的发展过程。太
阳能利用的水平，最终取决于太阳能材料的发展水平。随着能源短缺和环境污染问题的日益加剧，扩大太阳能应用领域的工作势在必行。我们要不懈地努力，争取在太阳能应用研究领域不断地进行技术突破，为人类依靠太阳能作为主要能源时代的早日到来做出应有的贡献。作者：国家新能源工程中心顾问 谢光明
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太阳能选择性涂层相关信息 一、选择性涂层介绍 太阳能吸收涂层对太阳能利用的技术经济性能影响很大，为提高太阳能装置的效率、降低成本，各国太阳能科技工作者对研究、开发太阳能吸收涂层都十分重视，研制成多种涂层，有的已用于生产，取得了良好效果。 1、电镀涂层 黑铬涂层： 黑铬涂层的吸收比α和发射比ε分别为0．93—0．97和0．07—0．15，α／ε为6～13，具有优良的光谱选择性。黑铬涂层的热稳定性和抗高温性能也很好，适用于高温条件，在300℃能长期稳定工作。此外，黑铬涂层还具有较好的耐候性和耐蚀性。 但是，现在采用的电镀黑铬工艺，电流密度大(15～200A／dm2)，溶液导电性差，电镀时会产生大量的焦耳热，需要冷却和通风排气才能维持正常生产。另外，黑铬镀在非铜件上，需要先预镀铜，再镀光亮镍，最后镀黑铬，生产成本较高。 黑镍涂层 黑镍涂层大都是镍合金涂层，其组成随电镀液成份和沉积条件变化。黑镍的电镀液分为两类，即硫酸锌电镀液和含钼酸盐类电镀液。由第一类镀液获得的黑镍涂层，含镍40％～60％，含锌约为20％～30％。 黑镍涂层的吸收比α可达0．93～0．96，热发射比ε为0．08～0．15，α／ε接近6～12，其吸收性能较好。 黑镍涂层很薄，为了提高涂层与基体的结合力和耐蚀性，常采用中间涂层(如
Ni，Cu，Cd)或双层镍涂层。 由于黑镍涂层的热稳定性、耐蚀性较差，通常只适用于低温太阳能热利用。 黑钴涂层 黑钴涂层的主要成分是CoS，具有蜂窝型网状结构，其吸收比α可达0．94～0．96，发射比ε为0.12～0.14，α／ε为6.7～8。 2、电化学表面转化涂层 铝阳极氧化涂层 铝及铝合金的阳极氧化可在硫酸介质中进行，但在太阳能热利用中，主要用磷酸介质。铝氧化涂层着色有多种工艺，其中电解着色工艺获得的涂层，具有牢固、稳定、耐晒优良特性，并且可进行大规模生产。 铝阳极氧化涂层是一种多孔膜，孔隙率达22％，电解着色时金属易沉积在微孔中。用于电解着色的金属盐类有：镍盐、锡盐、钴盐和铜盐等。 北京市太阳能研究所研制的铝阳极氧化涂层，先在磷酸溶液中获得氧化膜，再在NiSO4溶液中进行电解着色，其吸收比为0．92～0．96，法向发射比为0．1～0．2，具有良好的选择吸收特性。 铝阳极氧化涂层，耐蚀、耐磨和耐光照等性能也相当好，在太阳热水器中已得到广泛应用。 CuO转化涂层 以阳极氧化法制取的CuO转化涂层，NaOH电解液的浓度为1mol／L，电流密度为2mA／cm2，温度为50～57℃。涂层的吸收比可达0．88～0．95，法向发射比为0．15～0．30。这种CuO涂层有一层黑色绒面，保护不好，会导致吸收比的降低。
光谱选择性吸收涂层研究与发展过程 链接：https://www.doczj.com/doc/8e15907797.html,/tech/39448.html 来源：中国太阳能工程 光谱选择性吸收涂层研究与发展过程 多年来，随着太阳能集热器技术的不断发展，选择性吸收涂层的研究工作始终没有停止前进的步伐。近几年，随着太阳能热水器市场的发展变化，尤其是工程市场的不断扩大，平板太阳能集热器以其特有的性能优势重新受到人们的青睐。作为提高太阳能集热器性能的核心材料，适用于平板太阳能集热器的选择性吸收涂层的研发及应用很快成为人们关注度焦点。 一、选择性吸收涂层的基本常识 从18世纪世界上第一台太阳能集热器诞生以来，人们一直认为黑色物质是最理想的吸收材料。从物理角度来讲，黑色意味着光线几乎全部被吸收，被吸收的光能即可转化为热能。因此，很多企业认为用黑色的涂层材料就可以最大限度的实现太阳能的光热转换，但实际情况并非如此。这主要是因为材料本身还有一个热辐射问题。在量子物理中，黑体辐射的波长范围大约在2μm～l00μm之间，黑体辐射的强度分布只与温度和波长有关，辐射强度的峰值对应的波长在10μm附近，太阳光谱的波长分布范围与热辐射不重叠。在这个理论基础上，以色列科学家Tabor 于上个世纪50年代末，提出了光谱选择性吸收理论 。他认为，要实现最佳的太阳能光热转换，必须找到一种材料使其同时满足以下两个条件： 1.在太阳光谱内有尽量高的吸收比α ； 2.在热辐射波长范围内有尽可能低的发射比ε。 只有满足以上条件的材料才能使太阳能集热器尽可能多地吸收太阳的能量，同时又尽可能少地减少自身热辐射的损失，从而达到提高太阳能光热转换效率的效果。 以上就是选择性吸收涂层的基本概念。 二、平板集热器涂层材料的应用和发展 目前正在研究或应用的选择性吸收涂层有几十种之多，大致看来选择性吸收涂料、阳极化铝电解着色涂层和电镀黑铬涂层以及近年来发展起来的真空镀膜材料（蓝膜）是用于平板型太阳能热水器中低、中、高三种档次的代表性涂层。下面分别加以介绍： 1. 选择性吸收涂料 选择性吸收涂料的主要成分是铁锰铜氧化物，首先将这些氧化物进行球磨，使其成为细小颗粒。使用时将其和树脂黏合剂混合在一起涂刷或喷涂到吸热板表面。选择性吸收涂层已有20多年历史，目前仍在使用，其主要特点是工艺简单、成
探索微观世界的历程课后训练 基础巩固 1.自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，由卢瑟福提出的、最为大家接受的原子结构模型与下列哪个图最相似( )。 2．依据卢瑟福的原子核式模型理论，在原子中绕核高速旋转的是( )。 A．核子B．电子C．质子D．中子 3．原子核是由下列哪组粒子组成的( )。 A．质子和电子B．质子和中子 C．中子和电子D．质子、中子和电子 4．下列氢原子的各种模型图中，正确的是( )。 5．我们知道，银河系很大，一般用长度单位______表示最方便；而分子直径很小，一般用长度单位______表示最方便。 6．如图是用来说明原子内部结构的示意图。由图可知：原子是由________和________组成，原子核由中子和________组成。
7．10 nm的铁粉比铁粉末的熔点降低33 ℃，即从1 526.5 ℃降为1 493.5 ℃，纳米金粉则比金粉末熔点降低了27 ℃。金属粒子越小熔点下降越显著。通过以上信息我们可以知道纳米金属粒子具有__________特性。 综合应用 8．在探索微观世界的过程中，科学家对原子的结构进行猜想和实验，并提出了多种模型。在如图所示的两种模型中，________是卢瑟福提出的原子核式模型。 9．(福建厦门中考)20世纪初，科学家在探索物质结构的历程中，相继发现原子核可以放出质子和中子，这一发现说明( )。 A．分子是可分的B．原子是可分的 C．原子核是可分的D．质子和中子是可分的 10．下列对物质世界的认识中，不正确的是( )。 A．中子和质子都是由夸克构成的 B．石墨很软，金刚石很硬，是因为碳原子构成的物质结构不同造成的 C．要减轻臭氧层被破坏的程度，应减少SO2的排放 D．物质不全是由分子构成的 11．下列物理学家与其贡献相对应的是( )。 A．阿伏加德罗——分子 B．道尔顿——中子 C．汤姆孙——分子 D．卢瑟福——原子 12．天晴扫地后，阳光照射进屋子，形成光柱，我们可观察到光柱中有许多很小的微粒在飘动，这些微粒是分子、原子还是其他？ 13．三峡水库蓄水线到100 m时，总库容量近4×109m3。已知1 g食盐含有1.03×1022个盐分子，若1 g食盐均匀分散到蓄水线到100 m时的三峡水库中，则1 cm3的水中含有多少个盐分子？ 14．我们经常见到池塘中的荷叶上滚动着水珠。这些水珠有什么作用呢？原来当雨水或雾水在荷叶上时，由于水受自身表面张力作用而形成水珠在叶面上滚来滚去，把落在上面的尘土污泥粘吸就滚出叶面。使叶面始终保持干净这就是“荷叶的自洁效应”。为什么荷叶会有这种“自洁效应”呢？这要用纳米技术去解释，原来荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。
TiN太阳光谱选择性吸收薄膜的制备及其特性的研究 摘要：以直流反应磁控溅射的方法作为制备手段，选择钛（Ti）为靶材，以氩气作为工作气体、氮气作为反应气体在Si(111)基底上制备太阳光谱选择性吸收薄膜TiN,使之具有较好的光谱选择吸收特性。研究发现：在其它工艺参数保持不变的情况下，溅射气压在0.35-1.50Pa范围内，都能制备出（200）择优取向的立方相TiN.而当溅射气压为0.35Pa时沉寂的薄膜致密、均匀、色泽金黄，膜厚为132nm，结晶性最好，电阻率最低为33.8μΩ*cm（接近块体氮化钛电阻率）。在可见-近红外光区（波长400-1000nm）的平均吸收率a=0.83，最高红外反射率R=0.90。通过对膜层结构、膜厚、吸收率及反射率的分析，制备的TiN薄膜光谱选择性吸收特性良好，具有很高的应用价值。可用于太阳集热器的吸热表面，并可直接作为光热转换建筑材料。 0引言 近年来，太阳光谱选择性吸收薄膜的研制及其在工业上的应用成为热点。太阳光谱选择性吸收薄膜是中高温太阳集热器的核心部件，许多国家都在积极研究工艺简单、成本低廉、性能优良、稳定的中高温太阳光谱选择性吸收薄膜。氮化钛（TiN）薄膜是目前工业研究和应用最广泛的薄膜材料之一，其熔点高、热稳定性和抗腐蚀性好，并具有较高的硬度和较低的电阻率，因而被广泛关注。氮化钛薄膜由离子键、共价键和金属键组成，这使得氮化钛薄膜具有奇特的光学性能，表现为①氮化钛薄膜的色泽和光泽随N/Ti原子比例的变化而变化；②N/Ti比例为1时，氮化钛薄膜呈现出黄金媲美的色泽和光泽；③膜层较薄时，氮化钛薄膜在可见光区半透明而在红外光区呈高反射。因此，氮化钛可作为装饰薄膜和太阳选择性投射薄膜，在此基础上，具有装饰功能的太阳选择性透射薄膜，在应用于光热转换建筑材料方面将极具潜力。 作为太阳光谱选择薄膜，其光学性能依赖于氮与钛的化学计量比，而在稳定的氮氩流量比的条件下，其光学性能又与溅射总压等密切相关。大量实验表明，利用反应磁控溅射植被制备氮化钛薄膜，溅射气压对膜的性能及化学成分有很大影响。 本文主要讨论在稳定的氮氩流量比的条件下，以不同的溅射总压沉积制备氮化钛薄膜用于太阳光谱选择性吸收薄膜的光学性能。 1实验 1.1样品制备 本实验采用沈阳科有真空技术研究所生产的CKJ-500D多靶磁控溅射镀膜仪，以直径￠100mm,纯度为99.99%的金属钛靶为溅射靶材，单面抛光的Si(111)为衬底，纯度为99.99%的氩气作为工作气体，纯度为99.99%的氮气作为反应气体，采用直流反应磁控溅射方法，通过改变溅射气压，在Si(111)基底上沉积氮化钛薄膜。溅射前将Si基底分别用氢氟酸、丙酮、酒精和去离子水超声波辅助清洗各10min，用高压氦气吹干，放在样品台上，在本地真空度达到 5.0E-4Pa 后，通入氩气和氮气，镀膜过程中，保证稳定的氮氩流量比和溅射时间来控制膜层厚度，具体工艺参数见表1，制备的薄膜样品结果见表2。
探索微观世界的历程 图16－1－1 物质的微观结构及其探索历程1．古希腊学者德谟克里特提出物质是由______构成的。 2．17世纪下半叶和18世纪，玻意耳和道尔顿确立了____________。 3．1811年阿伏伽德罗提出________________________________________________________________________。 4．1897年汤姆孙发现________，把人类带入了原子的内部世界。 5．1909年至1911年，卢瑟福等人发现原子的核式结构：
原子? ???? （正电） （负电） 6．1919年至1932年，卢瑟福和他的学生查德威克发现了________和________，确定了原子核的结构： 原子核????? （正电） （不带电） 7．从1949年开始，费米和杨振宁等人先后提出了质子、中子等粒子的内部结构的一些模型。 8．1964年，盖尔曼提出了________模型。 二 纳米科技：从幻想到现实 1．纳米：长度单位，1 nm ＝10－9 m 。 2．纳米材料的特点 当物质加工到纳米尺度时，在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能。如材料的颜色、硬度、导电性、导热性、磁性都会发生很大变化。 [注意]不是所有特殊材料都是纳米材料，只有当达到纳米尺度时性能发生突变的材料，才能称为纳米材料。 类型一 原子结构模型 例1 自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，最为大家接受的原子结构与图16－1－2中哪个图最相似[导学号：62512088]( ) 图16－1－2 类型二 纳米材料 例2 下列关于纳米材料的说法中错误的是[导学号：62512089]( )
太阳能吸收涂层，荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层。当前,在化石等不可再生能源日趋稀缺的背景下,世界能源结构将发生重大变化,太阳能将逐渐代替常规能源,成为不可缺少的重要能源,太阳能的光热利用研究已是当今热点。太阳能聚光热发电之中高温的太阳能热利用是今后太阳能利用的发展趋势,其中涂料型的太阳能吸收涂层是比较经济的,而解决问题的主要技术方案是要开发出高性能的中高温太阳能选择性吸收涂层材料,其关键点是既要提高涂层对太阳能的吸收效率,还要使其有较低的涂层发射率,另外还要解决涂层的耐高温性及较好的性价比。 太阳能吸收涂层，RLHY-2337型号太阳能吸收涂层，是一种选择性吸收涂层，将其转化为热能而被利用，与此同时尽可能减少因热辐射而产生的热损失，即需要提高太阳能吸收比和降低热发射比。 太阳能吸收涂层，荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层涂层特点：该膜层通过国家检测中心检测，α>94%，ε <10%，耐中性盐雾性能5%氯化钠、35℃实验时间280h，无任何变化。耐高温老化：150℃实验时间100h，吸收比无任何变化，发射比反而会降低到5%以下。耐加速紫外老化3000h，实验后无任何变化，耐洗刷实验50%砂石浆、棕毛刷洗刷30万次，实验后没有任何变化。高低温冲击实验后无任何变化。在85%湿度85℃实验箱中实验1000h，无任何变化。 太阳能吸收涂层，荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层应用领域：太阳能热水器吸热管、太阳能集热器等要求高吸收太阳热的工业设备上。 太阳能吸收涂层，荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层涂刷方法: 刷涂、灌涂、滚涂、喷涂 太阳能吸收涂层，荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层，可涂刷物体： 可涂层具有优良的附着性，施工简便，几乎可以在任何清洁、干燥的表面 上使用。涂料可以涂刷在钢、铸铁、锌、铝、铜、不锈钢、镁、石头、木材、水 泥、砖瓦、陶瓷、玻璃、纺织物、塑料、纸、有机玻璃、石棉、各类纤维板、胶木板、沥青、泡沫（海绵）、聚氨酯、聚丙烯涂层等表面。 太阳能吸收涂层，荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层涂料施工： 1、将吸热体表面的锈渍、油污、粉尘清洗干净，待干燥后施工(不锈钢、铜等光滑表面涂刷涂料前，需要将基体表面打磨粗糙)。 2、涂层厚度应在0.2 mm -0.3mm之间；吸热涂料共施工2到3遍，第一层的施工厚度应小于0.2mm以后每层的厚度应大于0.2mm,涂层施工时，必须等前一层完全干燥后方可进行后续施工，逐层施工直至需要的厚度,对于喷涂时,喷枪喷出的涂料不能产生雾化现象. 3、对于低温和高温物体必须等到涂层完全干燥后才能启动系统工作。
太阳能光热转换的核心材料_光谱选择性吸收涂层的研究与发展 过程 太阳能光热转换核心材料 ——光谱选择性吸收涂层的研发过程■文/谢光明 北京太阳能研究所有限公司 太阳能光热应用无疑是人类利用太阳能最简单、最直接、最有效的途径之一。然而，由于其到达地球后能量密度小且不连续，给大规模开发利用带来困难。长期以来，如何将低品位的太阳能转化为高品位的热能，并丰富太阳能，以最大限度地利用太阳能，已成为研究者关注的问题。在现有的一系列光热应用技术中，选择性吸收涂层技术被公认为核心技术，在提高太阳能热转换效率和促进太阳能光热大规模应用方面发挥着至关重要的作用。前北京太阳能研究所是中国较早开展这项工作的单位之一。本文将从原北京太阳能研究所的研究工作入手，介绍光谱选择性吸收涂层技术。 1，光谱选择性吸收涂层的基础 这个常识 1。顾名思义，光谱选择性吸收涂层 光谱选择性吸收涂层的基本概念是对光谱吸收具有选择性的涂层材
料简而言之，光谱选择性吸收涂层在可见光区具有较高的吸收率(α)，在红外区具有较低的发射率(ε)，这也是选择性吸收涂层光学性能的两个重要参数。由于太阳能和集热器的吸收面以粒子辐射的形式传输，只有具有特殊性质的材料才能吸收尽可能多的太阳能，同时尽可能少的减少自身的热辐射损失，从而达到提高太阳能光热转换效率的效果。材料 必须是复合材料，即它由吸收太阳辐射和反射红外光谱的两部分材料组成吸收辐射是指当辐射穿过物质时，某些频率的辐射被粒子(原子、离子或分子等)选择性吸收的现象。)构成物质，从而减弱辐射强度。吸收辐射的本质是物质粒子从低能级(通常是基态)到高能级(激发态)的转变在太阳光谱区，波长为0.3 ~ 2.5μ m的太阳辐射强度最大，在该光谱区光的量子吸收是关键。因此，只有在涂层材料中存在与波长为0.3 ~ 2.5μ m的光子能量相对应的能级跃迁，才能具有更好的选择性吸收。一般来说， 发色团粒子如金属、金属氧化物、金属硫化物和半导体的电子跃迁能级与可见光谱区的光子能相对匹配。是制备太阳能选择性吸收涂层的2。光谱选择性吸收涂料的组成具有光谱选择性吸收特性的新材料工业5XX号黄汉芬、赵宇文、张宝英等研制出铝阳极氧化电解着色选择性吸收涂料(α = 0.92 ~ 0.96，ε= 0.10 ~ 0.05)。北京XXXX太阳能研
八年级物理知识点：探索微观世界的历程知识点多阅读和积累,可以使学生增长知识，使学生在学习中做到举一反三。在此查字典物理网为您提供探索微观世界的历程知识点，希望给您学习带来帮助，使您学习更上一层楼! (1)整体感知 地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展中。经科学研究发现，任何物质都是由极其微小的分子组成的。固态物质中，分子的排列十分紧密，粒子间有强大的作用力，因而固体具有一定的体积和形状。液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小，因而液体没有确定的形状，具有流动性。气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因而气体具有流动性。分子是由原子组成的，科学家发现，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核高速运动。研究发现，原子核是由更小的粒子——质子和中子组成。人们对微观世界的认识，是随着科技的发展不断深入的。人类对纳米科学技术和纳米材料的研究，说明了微观物质世界又影响了宏观物质世界的研究和开展。 (2)四边互动 互动1
目前我们人类观测到的宇宙有多大? 明确：通过挂图的展示，激发学生的学习兴趣和求知欲望。展示宇宙空间各星系团的情景，目的是让学生感知银河系只是数十亿个星系中的一个，一束光穿越银河系需十万年的时间，显示了银河系之广，宇宙之大;让学生知道太阳系置于银河系中，人类赖以生存的地球置于太阳系中，进一步说明了宇宙巨大无边。 互动2 宇宙是由什么组成的呢? 明确教师可通过地球是由什么组成推广到一切天体逐步启发学生，最后得出宇宙是由物质组成的结论。在地球上，有空气、高山、大海、树木、花草、鱼虫鸟兽，有人类赖以生存的衣、食、住、行所需的一切生活用品，这些都是物质。其他一切天体也是由一定的物质组成的，所以广阔无垠的宇宙是由组成地球及其他一切天体的物质组成的。 互动3 广阔无限的宇宙大得难以想像，它是由物质组成的，那么，物质又是由什么组成的? 明确教师可以通过列举一些日常生活中学生能摸得着、看得到的事例，帮助学生理解“分子”的概念。 例如：把玻璃杯打碎了，碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小，直至微小颗粒不再是玻璃。再
光谱选择性吸收涂层 谢光明 要了解光谱选择性吸收涂层在太阳能利用中的作用，首先要从太阳辐射谈起。众所周知，太阳是离我们最近的一颗恒星，它是一个炙热的气态球体。太阳内部不断地进行热核反应，中心温度高达4000万度，并以辐射的形式向宇宙空间发射巨大的能量，每秒钟向外发射的能量，相当于每秒钟燃烧1.32亿亿吨标准煤放出的能量。其中22亿分之一左右的能量到达地球大气上层，每秒钟约有1.765×1017焦耳，折合标准煤约600万吨。 如此说来，既然太阳能量如此之大，地球上怎么还会出现能源危机呢？人类只要无偿地坐享太阳的恩赐不就万事大吉了吗？问题却并非如此简单。我们知道，虽然太阳辐射能量十分巨大，可到达地面的能量密度并不很高（平均每平方米1000瓦左右），而且是不连续的，这就给我们有效地利用太阳能带来了许多困难。因此要广泛地利用太阳能不仅要解决技术上的种种问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。利用太阳能的途径虽然很多，但从技术与经济的观点来看，最简单也最切合实际的途径就是把太阳能转换成热能来加以利用，这就是我们所说的太阳能热利用。 在太阳能热利用装置中，首先要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳集热器。无论哪种形式和结构的集热器，都要有一个用来吸收太阳辐射的吸收部件，该部件吸收表面的热辐射性能对集热器的热性能起着重要的作用。表征吸收表面热辐射性能的物理量是吸收比和热发射比，前者表征吸收太阳辐射能的能力，后者表征自身温度下发射辐射能的能力。为了提高太阳集热器的热效率，我们要求吸收部件表面在波长0.3～2.5μm太阳光谱范围内具有较高的吸收比（α），同时在波长为2.5～5.0μm红外光谱范围内保持尽可能低的热发射比（ε）。换句话说，就是要使吸收表面在最大限度地吸收太阳辐射的同时，尽可能减小其辐射热损。获得这种吸收效果的表面的涂层称为选择性吸收涂层。显而易见，该涂层两个重要的性能参数α、ε 对提高集热器的热效率起着至关重要的作用。因此，研究和应用光谱选择性吸收涂层是太阳能热利用中的重要课题。 50年代末，以色列科学家Tabor提出了光谱选择性吸收理论。几十年来选择性吸收涂层一直是太阳能热利用技术领域中一项十分活跃的研究课题。1980年北京市太阳能研究所赵玉文在《太阳能学报》上发表的“选择性吸收表面与集热器效率的研究”一文，在Tabor分析的基础上提出了等效表面概念及判断不同性能选择性吸收表面的相对优劣方法，阐述了选择性吸收表面与集热器效率的关系，引起了太阳能界的高度重视。 多年来北京市太阳能研究所一直致力于研究开发性能好、寿命长、工艺简单、成本低廉的选择性吸收涂层材料，并取得了丰硕成果。其中包括金属氧化物、硫化物、碳化物、氮化物以及近几年来出现的金属陶瓷等诸多复合材料。制备工艺由简单的涂复、金属氧化处理、化学转换、电化学沉积发展到真空蒸镀、磁控溅射等近代薄膜物理方法。膜系结构也有很大发展，从最基本的干涉滤波型、体吸收型发展到多层渐变型与目前的干涉吸收型，对涂层的机理认识也越来越深入。但无论如何变化，所有选择性吸收涂层的构造都是由两个基本部分组成的：红外反射底层（铜、铝、钼等高红外反射比金属）和太阳光谱吸收层（金属化合物或金属介质复合材料）。吸收层物质自身或通过光的干涉效应在太阳入射辐射峰值波长（0.5μm）附近产生强烈的吸收作用，而在红外波段则自由透过，并借助于底层的高红外反射特性构成选择性吸收涂层。 北京市太阳能研究所建所以来在选择性吸收涂层方面取得的成果列举如下： 1979～1980年，研制出硫化铅／沥青漆涂层（赵玉文、庄秀智等），采用喷涂工艺制备出α＝0.93、ε＝0.33～0.50的选择性吸收涂层。该涂层工艺简单，成本低廉，应用在平板集热器上明显地提高了集热效率，成为我国太阳集热器最早使用的选择性吸收涂层材料。在此研究基础上，1981～1983年又研制了TXT铁、锰、铜氧化物系列选择性吸收涂料（庄秀智、梅胜放等）。
《艰难曲折的探索历程》教学设计 建安中学李爱弟 [教学目标] 1、知识与能力： 知道中国共产党第八次代表大会的主要内容，初步分析其积极意义； 了解“大跃进”和人民公社化运动，能说出这两个运动给我国社会主义建设带来的危害。 2、过程与方法： 通过向学生展示一些图片和材料，认识“大跃进”和人民公社化运动是探索社会主义建设道路过程中的严重失误。 3、情感态度与价值观： 认识社会主义建设是一个艰难曲折的过程，但主流是前进的。 [学情分析]： 学习本课之前，同学们已经知道中国历史上的第二次巨变，也就是三大改造基本完成标志着中国基本确立了社会主义制度，走上了社会主义道路，但对今后社会主义道路过程中的艰难曲折可能意识不到。另外，本课涉及到的政治、经济领域中的理论概念，是八年级学生认知水平所达不到的，需特别注意。 [重点与难点]： 重点是了解“大跃进”和人民公社化运动； 难点是了解“大跃进”和人民公社化运动是探索社会主义建设道路过程中的严重失误，以及造成这种失误的根本原因。 [教学方法与手段]： 运用多媒体资料，情境教学与启发式教学相结合。 [教学过程]： 复习巩固： 小测 导入新课 ①复习上节课内容 （明确知道1956年后，我国开始了社会主义建设。） ②播放歌曲《社会主义好》。 (通过歌曲，激发学生的学习热情，同时让学生感受当时人们对社会主义建设充满着希望和热情，引出第二单元和本课的课题。) 预习掌握 1、中共八大召开的时间：；地点：；取得的重要成果：。 2、中共八大二次会议召开的时间：；提出的总路线是。 3、大跃进的主要标志是；核心内容是。 4、人民公社化运动的特点是。 5、“大跃进”和人民公社化运动带来哪些严重后果？ （通过预习，学生对本课的基础知识有所了解。） 讲授新课 一、中国共产党第八次全国代表大会 1、学生根据课本内容，找出中共八大的时间、地点及重要成果。 （掌握基础。）
北京航空航天大学科技成果——一种太阳光谱选择 性吸收涂层及其制备方法 成果简介 太阳光谱选择性吸收涂层具有在太阳光谱（0.3-2.5μm）高吸收，在中远红外波段（＞2.5μm）低发射的选择吸收特性，是将太阳光能量转换为热能的功能薄膜。随着需求和技术的不断发展，太阳能热利用逐渐从低温应用（≤100℃）的太阳能热水器等，向中高温应用（350℃-600℃）的太阳能热发电方向发展。目前使用的中高温太阳光谱选择性吸收涂层，其吸收层是一种难熔金属粒子团簇弥散于陶瓷介质层构成的金属陶瓷层，如Mo-SiO2、W-Al2O3。金属粒子团簇在高温下容易发生氧化、扩散等，从而造成涂层的光学性能下降，甚至失效。 为了提高选择性吸收涂层的高温热稳定性，本项目基于过渡金属的氮化物、氮氧化物具有极好的高温热稳定性和耐氧化性，采用过渡
金属的氮化物和氮氧化物构成的吸收层替代金属陶瓷吸收层。该涂层在吸热体基材表面由底部到顶部形成三层膜结构。第一层是红外反射层，由金属钼即Mo膜构成，红外反射层对红外波段光谱具有高反射特征，发射率低；第二层是吸收层，分别为高折射率的第一亚层类金属层和低折射率的第二亚层类介质层，第一亚层类金属层的成分是Zr x1Si y1N z1；第二亚层类介质层的成分是Zr x2Si y2O z2N w；第三层是减反射层，采用Si靶，以氩气为溅射气体，氧气为反应气体，采用射频反应溅射制备。 该技术所研发的选择性吸收涂层具有可见-近红外波段高吸收率，红外波段低发射率的特点，并且由于采用高熔点的金属Mo，过渡金属Zr的氮氧化物和SiO2材料，具有良好的高温热稳定性。另外本吸收涂层具有冷热循环稳定性。该涂层的制备工艺简单，操作方便，易于控制，显著降低生产成本。适用于高温太阳能集热管。
《探索微观世界的历程》教案 教学过程： 知识与技能： 、宇宙是由物质组成的，物质是由分子和原子组成的。 2、固态、液态、气态的分子组成特点。 3、原子的核式结构模型。 4、大致了解物质世界从微观到宏观的尺度。 、纳米科学技术及纳米材料的应用和发展前景。 过程与方法： 通过实验探索、交流讨论，培养学生的动手能力和探索真理的科学态度、方法。 情感态度与价值观： 通过了解人类探索太阳系及宇宙的历程、人类探索微观世界的历程，认识人类的探索将不断深入。学生在学习中了解、感受科学发展过程中蕴藏着浓郁的科学精神和人文情操，帮助学生建立科学的物质观和世界观，以科学的态度去看待客观世界和人类的生活空间、生存环境。 教学重难点： 物质是由分子和原子组成的及原子的核式结构模型是重点。学生对微观世界“小”的概念的建立和探索微观世界的科学方法的形成过程是难点和疑点。
教学过程： 、情境导入 教师让学生观察教科书第4页图10-1-1和图10-1-2的挂图，启发学生：我们人类观测到宇宙中隐藏着无穷的奥秘。人类对太空宇宙的探索和研究，具有重要的科学价值和社会影响。引入题：今天我们共同讨论学习宇宙和微观世界。 2、前热身 让学生说一说宇宙是如何构成的，如何探索广袤的宇宙。 3、解读探究 整体感知 地球及其他一切天体都是由物质组成的，物质处于不停的运动和发展中。经科学研究发现，任何物质都是由极其微小的分子组成的。固态物质中，分子的排列十分紧密，粒子间有强大的作用力，因而固体具有一定的体积和形状。液态物质中，分子没有固定的位置，运动比较自由，粒子间的作用力比固体的小，因而液体没有确定的形状，具有流动性。气态物质中，分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动，粒子间的作用力极小，容易被压缩，因而气体具有流动性。分子是由原子组成的，科学家发现，原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在绕核高速运动。研究发现，原子核是由更小的粒子——质子和中子组成。人们对微观世界的认识，是随
根据吸收太阳光的原理和涂层的构造不同, 可将选择性吸收涂层分为四类。 (1) 半导体涂层 半导体涂层是利用半导体物质的电子结构中适当能隙Eg , 吸收能量大于Eg 的太阳辐射光子, 从而使材料的价电子产生跃迁进入导带, 而对能量小于Eg 的光子透过。所以要求半导体物质能隙最好为0 . 62ev (1ev =1 . 602 × 10 -19 J) , 即9 . 939 × 10 -20 J 。它吸收可见光而不吸收红外线, Si 、Ge 是最常见的半导体材料。过渡金属的氧化物、硫化物都属化合物半导体, 如黑铬(Cr x O y ) 、黑镍(NiS-ZnS) 、氧化铜黑(Cu x O y ) 和氧化铁( Fe 3 O 4 ) 等。(2) 光干涉涂层 光干涉涂层利用了光的干涉原理, 是由非吸收的介质膜与吸收复合膜、金属底材或底层薄膜组成, 并严格控制每层膜的折射率和厚度, 使其对可见光谱区产生破坏性的干涉效应, 降低对太阳光波长中心部分的反射率, 在可见光谱区产生一个宽阔的吸收峰, 如Al 2 O 3 -Mo x -Al 2 O 3 (AMA) 三层膜, AlN -Al/ Al 八层 中国涂料在线https://www.doczj.com/doc/8e15907797.html, 膜, OCL I 多层膜等。 (3) 米氏散射涂层 米氏散射涂层是根据有效的媒质理论, 利用在母体中细分散的金属粒子, 对可见光的不同波长级光子产生多次散射和内反射而将其吸收。金属粒子和氧化物的共析涂层, 如Co -Al 2 O 3 涂层、Al -Al 2 O 3 涂层、Au -Al 2 O 3 涂层和黑镍等属于此类。 (4) 多孔涂层 多孔涂层是通过控制涂层表面的形貌和结构, 使表面不连续性的尺寸与可见光谱峰值相当, 从而对可见光起陷阱作用, 对长波辐射具有很好反射作用, 即在短波侧以黑洞的形式集光, 而在长波侧以平面的形式辐射光。如通过化学腐蚀在铜表面形成具有林曼状结构的Cu -CuO 涂层, 钨的化学蒸镀涂层及粗糙表面上的黑铬镀层等都利用这一性质。 3 . 2 按制备工艺不同分类 根据制备工艺不同, 又可将选择性吸收涂层分为四类。 (1) 电镀涂层 常用的电镀涂层主要有黑镍涂层、黑铬涂层、黑钴涂层等, 均具有良好的光学性能。以黑铬和黑镍的效果最好, 吸收发射比( α / ε ) 接近 6 ～13 。但电镀黑铬生产成本高, 同时镀液中的Cr 6 + 对环境有污染。电镀黑镍耗能少、成本低, 镀液中不存在有毒物质。但黑镍涂层薄、热稳定性、耐蚀性较差, 通常只适用于低温太阳能热利用。Saher Shawk 等研究的黑镍镀层吸收率能达到0 . 93 , 耐久性、热稳定性、抗腐蚀能力较强[ 2 ] 。费敬银[ 3 ] 等研制的黑色镍—锡合金镀层, 由于其中不含硫, 所以能克服黑镍镀层所具有的缺点, 其镀液的配制比较复杂。 (2) 电化学转化涂层 常用的电化学涂层有铝阳极氧化涂层, CuO 转化涂层和钢的阳极氧化涂层等。其中铝阳极氧化涂层光谱选择性、耐腐蚀、耐光照性能良好, 在太阳能热水器
光谱选择性吸收涂层研究与发展过程 多年来，随着太阳能集热器技术的不断发展，选择性吸收涂层的研究工作始终没有停止前进的步伐。近几年，随着太阳能热水器市场的发展变化，尤其是工程市场的不断扩大，平板太阳能集热器以其特有的性能优势重新受到人们的青睐。作为提高太阳能集热器性能的核心材料，适用于平板太阳能集热器的选择性吸收涂层的研发及应用很快成为人们关注度焦点。 一、选择性吸收涂层的基本常识 从18世纪世界上第一台太阳能集热器诞生以来，人们一直认为黑色物质是最理想的吸收材料。从物理角度来讲，黑色意味着光线几乎全部被吸收，被吸收的光能即可转化为热能。因此，很多企业认为用黑色的涂层材料就可以最大限度的实现太阳能的光热转换，但实际情况并非如此。这主要是因为材料本身还有一个热辐射问题。在量子物理中，黑体辐射的波长范围大约在2μm～l00μm之间，黑体辐射的强度分布只与温度和波长有关，辐射强度的峰值对应的波长在10μm附近，太阳光谱的波长分布范围与热辐射不重叠。在这个理论基础上，以色列科学家Tabor 于上个世纪50年代末，提出了光谱选择性吸收理论 。他认为，要实现最佳的太阳能光热转换，必须找到一种材料使其同时满足以下两个条件： 1.在太阳光谱内有尽量高的吸收比α ； 2.在热辐射波长范围内有尽可能低的发射比ε。 只有满足以上条件的材料才能使太阳能集热器尽可能多地吸收太阳的能量，同时又尽可能少地减少自身热辐射的损失，从而达到提高太阳能光热转换效率的效果。 以上就是选择性吸收涂层的基本概念。 二、平板集热器涂层材料的应用和发展 目前正在研究或应用的选择性吸收涂层有几十种之多，大致看来选择性吸收涂料、阳极化铝电解着色涂层和电镀黑铬涂层以及近年来发展起来的真空镀膜材料（蓝膜）是用于平板型太阳能热水器中低、中、高三种档次的代表性涂层。下面分别加以介绍： 1. 选择性吸收涂料 选择性吸收涂料的主要成分是铁锰铜氧化物，首先将这些氧化物进行球磨，使其成为细小颗粒。使用时将其和树脂黏合剂混合在一起涂刷或喷涂到吸热板表面。选择性吸收涂层已有20多年历史，目前仍在使用，其主要特点是工艺简单、成本低廉，缺点是由于涂层厚度难以控制，从而使涂层的发射比较高（一般大于0.30），同时涂层中作为有机化合物的树脂材料在使用过程中容易老化从而使太阳能集热器的性能下降。 2. 电化学涂层 电化学涂层主要包括阳极化涂层和黒铬涂层。 阳极化铝电解着色涂层简称阳极化涂层，是目前平板太阳能集热器中应用最为广泛的涂层材料，主要用于采用铜铝复合条带的平板太阳能集热器。该涂层多采用连续化的生产工艺，成本适中，具有良好的光学性能和耐候性，涂层的太阳吸收率可达92%，红外发射率控制在20%以下。 黑铬涂层从问世到现在，经受了30多年的实践检验，不但具有优良的光学性能而且也具有非常优异的耐热耐湿耐候性能，该涂层的太阳吸收率可高达95%以上，红外发射率控制在10%以下。其主要缺点是在生产时对废液不加以控制的话，容易对环境造成一定程度的污染。但如果经过工艺设计控制，完全可以实现无污染生产。这里介绍一下深圳海达克公司在?铬涂层研究生产方面的一些技术创新工作。凭借原有的连续电镀成套技术，2006年底，海达克开始对电镀黑铬铜带产品进行研发，一年后形成了窄带（宽度＜200mm）产品批量生产能力；为适应国内平板太阳能集热器向整板发展的新形势，海达克在多年从事窄带电镀黑铬生产的基础上，从2011年初启动了“宽幅连续电沉积太阳能黑铬吸热板工艺及装备”的研究工作，并耗资500多万元建成一条连续化生产线。经过一年多的运行调试，目前具备正式
一、 探索微观世界的历程 图16－1－1 物质的微观结构及其探索历程 1．古希腊学者德谟克里特提出物质是由______构成的。 2．17世纪下半叶和18世纪，玻意耳和道尔顿确立了____________。 3．1811年阿伏伽德罗提出________________________________________________________________________。 4．1897年汤姆孙发现________，把人类带入了原子的内部世界。 5．1909年至1911年，卢瑟福等人发现原子的核式结构： 原子? ???? （正电） （负电） 6．1919年至1932年，卢瑟福和他的学生查德威克发现了________和________，确定了原子核的结构： 原子核? ???? （正电） （不带电） 7．从1949年开始，费米和杨振宁等人先后提出了质子、中子等粒子的内部结构的一些模型。 8．1964年，盖尔曼提出了________模型。 纳米科技：从幻想到现实 1．纳米：长度单位，1 nm ＝10－ 9 m 。 2．纳米材料的特点 当物质加工到纳米尺度时，在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能。如材料的颜色、硬度、导电性、导热性、磁性都会发生很大变化。 [注意]不是所有特殊材料都是纳米材料，只有当达到纳米尺度时性能发生突变的材料，才能称为纳米材料。
类型一原子结构模型 例1 自从汤姆孙发现了电子，人们开始研究原子内部结构。科学家提出了许多原子结构的模型，在20世纪上半叶，最为大家接受的原子结构与图16－1－2中哪个图最相似[导学号：62512088]() 图16－1－2 类型二纳米材料 例2 下列关于纳米材料的说法中错误的是[导学号：62512089]() A．由纳米材料制成的计算机芯片的体积将更小 B．纳米是一种非常小的微粒 C．纳米材料可以大大提高材料的强度和硬度 D．纳米材料还不能广泛地应用于实际生活 [易错辨析]纳米是一个长度单位，1 nm＝10－9m，纳米材料是指把物质的尺度加工到纳米尺度，让物质的物理特性或化学性能与大尺度相比发生变异而获得的材料。 [探索微观世界的历程] 1.在组成原子的基本粒子——质子、中子和电子中，汤姆孙最先发现了_______，卢瑟福接着发现了________，查德威克发现了__________。 2．物质是由________、________组成的，原子由________和________组成，原子核由带正电的________和不带电的________组成。20世纪60年代，科学家发现了质子和中子都是由更小的粒子________组成的。 3．2019年以来灰蒙蒙的天气让越来越多的中国公众注意到PM2.5。PM2.5指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物。以下按空间尺度由大到小排序正确的是() A．PM2.5原子质子原子核 B．PM2.5原子原子核质子 C．原子原子核质子PM2.5 D．原子质子原子核PM2.5 4．下列说法中正确的是() A．电子的发现使人们确信原子是可再分的
太阳能选择性吸收涂层 一、太阳能吸收涂层的选择性与衡量标准 一般来讲，不透明材料存在3种不同类型的选择性表面：第一是以涂黑漆的吸热板为代表的黑体表面，它对太阳光的吸收率和发射率相等；第二是选择性吸热涂层，它有高的太阳能吸收率和红外发射率；第三是选择性放热涂层，它能有效地吸收太阳能，而受热后自身长波造成的热损失很小。 太阳能选择性涂层的吸收光谱与太阳发射光谱相匹配，它能极大地提高太阳能集热器的集热效率和利用效率，太阳光辐射的能量主要分布在波长为0．25～3Ilm 的光谱区内，即太阳辐射能主要分布在可见光和近红外区，而物体受热发生黑体辐射的能量主要分布在波长为2～100舯的光谱区中，亦即主要在远红外区。为了能够充分利用太阳能，人们设计出了选择性吸收的太阳能涂层材料，这种材料必须满足以下2个条件：（1)太阳光谱内的吸光程度高，即有尽可能高的吸收率。(2)辐射波长范围内有尽可能低的辐射损失，即有尽可能低的发射率。 二、选择性吸收涂层及制备方法 1、涂层的种类 根据吸收原理和涂层结构的不同，可以把选择性吸收涂层分为以下几种： (1)干涉滤波型涂层 利用干涉原理制备的涂层系统，可以广泛用于改变或控制涂层的反射率、透过率和吸收率。涂料表层的光谱特性由分层结构界面上反射和投射之间的相互干涉所决定。涂层由介质和金属组成多层薄膜系统，太阳辐射在膜系内通过多次反射方式被吸收，长波则被反射。最初，由汉斯等人制成一种多层重叠的组件，利用干涉效应使其对太阳光峰值附近波段强烈吸收，在红外波段自由透过，并借助了衬底涂层的高红外反射特性。选择衬底金属和表面介质膜很重要，用作基材和半透明金属薄层的材料有Cu，Ag，Au，AI，Cr,Mo等，介质材料有MgF2,SiO2，AI203，Ce03，Se，Ge，PbS，ZnS，NiS等。涂层厚度应符合干涉条件的要求，随着层数增加，吸收率的总趋势是增加的。干涉滤波型涂层系统有“钼一氧化铈一钼一氧化镁”，“硅一氮化硅一硅一银”等。 (2)体吸收型涂层 它是一种吸收范围为1-3 m的半导体薄膜，在大于3 m的红外波段表现出很高的反射特性。半导体材料特有的内部电子结构决定其适宜做选择性涂层。半导体材料都有特定的能带隙Eg，波长大于吸收限的光子不足以激发内部的电子而起到迁移作用，可以使衬底的反射率达到很高。波长小于吸收限的光子激发电子，使其由价带到导带，从而吸收太阳能。半导体材料(如：硅，锗，硫化铅等)是选择性吸收涂层的理想材料，但是其折射率普遍很高，使表面反射率提高，造成很大的光损，从而影响吸收率。 (3)表面涂黑型涂层 涂层对太阳能的吸收，不仅取决于物体的颜色，而且还取决于表面状况，它影响物体的吸收和反射性能。不管是什么颜色，光滑面总要比粗糙表面的反射率高出好几倍。要想增加物体的吸收率，可在表面涂一层不光滑的黑色染料，如油、煤烟等。
第6课艰难曲折的探索历程 【教学目标】 一、知识与能力 1.知道中国共产党第八次代表大会的主要成果。 2.了解社会主义建设总路线和“大跃进”、人民公社化运动，能够认识到它们是我国社会主义建设的严重失误。 3.能够明确我国在这段历史时期社会主义经济建设仍取得了重大成就。 4.培养正确认识历史现象和总结历史经验的能力，从而进一步提高分析历史发展规律的能力。 5.提高收集资料、整合信息、分析史料的能力。 二、过程与方法 1.通过课前调查访问长辈，学习如何进行社会调查的方法。 2.通过对“大跃进”和人民公社化运动严重失误的原因分析，学习用历史的眼光认识、分析问题的方法。 3.学习以各种形式展示具体史实的方法。 三、情感态度与价值观 1.初步认识社会主义建设是一个曲折漫长的过程，要遵循客观经济规律，不能盲目求快、急于求成。 2.通过对“大跃进”和人民公社化运动严重失误的原因分析，总结经验教训，认识历史对现实的借鉴意义。 3.在这样的探索道路上，总的趋势是前进的。 4.体会坚持中国共产党领导的重要性，坚定建设中国特色社会主义道路的信念。 【重点】 “大跃进”和人民公社化运动发动的原因以及出现的严重失误。 【难点】 如何引导学生正确分析造成这种失误的根本原因。 <教学过程> 【导入新课】 教师提问：我国社会主义制度何时确立？标志是什么？导入新课。 “三大改造”基本完成之后，我国进入全面建设社会主义新时期。对于年轻的新中国来说，如何领导全国人民进行社会主义建设，没有任何历史经验可以借鉴，只能在探索中前行。
【讲授新课】 一、中国共产党第八次全国代表大会 学生自主阅读教材，思考问题：中共八大在探索我国建设社会主义道路方面取得了什么成果？ 党的八大指出，随着社会主义制度在我国的基本建立，国内的主要矛盾已经是人民对于经济文化迅速发展的需要同当前经济文化不能满足人民需要的状况之间的矛盾。八大正确分析了国内主要矛盾，成为党在探索社会主义建设道路过程中取得的重要成果。 二、“大跃进”和人民公社化运动 1.总路线的提出（1958年5月） 中共八大给社会主义建设开了个好头。但是行进过程中仍然出现问题和偏差，改变了八大的既定方针。 1958年5月，党的八大二次会议提出了建设社会主义总路线：“鼓足干劲、力争上游、多快好省地建设社会主义。” 教师引导质疑：当时中国的客观实际怎样？在这样的条件下提出多快好省建设社会主义总路线是否适宜？为什么？ 学生自由发表意见。 教师小结：正是在这种急于求成的思想指导下，会后，“大跃进”运动在全国范围内开展起来。 2. “大跃进”和人民公社化运动 此环节活动方式很多，本课采用以学生办报纸等方式进行学习。 （1）分组办报。 学生通过课前收集资料、访问长辈等，分组合作制作手抄报等活动。 （2）展示、讲解制作成果。 小组1：大炼钢铁组。 小组同学播放大跃进时期的音乐，展示制作的手抄报，以及收集到的宣传画等。时间设定在1958年。 展示结束，教师设问：这样全民积极投入、热火朝天的大炼钢铁，会有什么成果？ 进一步引导学生质疑：这样的大炼钢铁，会产生其他什么后果？ 学生讨论，发表观点。 小组2：农业争放卫星组。 小组展示收集到的农业生产虚报浮夸的漫画、宣传画等，排演当时歌颂农业生产大放卫星的歌谣。 教师或学生提问：同学们对此有什么看法？这种农业生产上的“大跃进”，