内胆新材料--纳米PP

不锈钢和搪瓷是目前太阳能热水器制造企业广泛使用，并得到市场普遍认可的水箱内胆材料。由于具有不同的材料性质和优势，前者主要应用于家用非承压式太阳能热水器，后者则主要应用于承压式太阳能热水器。大部分企业产品都采用不锈钢内胆时，皇明太阳能集团有限公司最近研发出一种新型内胆材料——纳米PP。“我们采用纳米PP内胆的太阳能热水器已经售出10万台，至今还没收到过水箱漏水的反馈。”皇明技术开发部部长张立峰对这种新型材料信心十足。

目前，家用非承压式产品占据了中国太阳能热水器市场的较大份额，而大多数企业都选用食品级不锈钢304作为水箱内胆材料。但是，不锈钢内胆仍存在一些无法回避的问题。“不锈钢内胆必须经过氩弧焊、端盖电阻焊等工序才能加工成型，而焊缝就成为不锈钢内胆的弱点。”张立峰解释说，这主要是因为焊接过程需要经过高温处理，焊料熔融并在空气中冷却，焊缝处又经历了一次金属重结晶，就相当于对不锈钢又进行了一次热处理，焊缝的金属组织和性能发生很大变化，因此成为最容易发生腐蚀的区域。同时，由于用于制造内胆的不锈钢并不厚，在采用手工焊接和电阻焊的情况下，会出现过焊情况，过焊的地方最容易发生腐蚀，导致水箱漏水。

近年来，太阳能热水器农村市场发展较快，特别是家电下乡政策实施后，农村市场的增长速度明显加快。中国农村用水条件较差，多数依靠井水或地下水，且各地水质酸碱度不一。据了解，太阳能热水器是一个光照辐射自然循环加热的装置。当受到光照时，光转化成热，使水不断升温，水箱内胆大部分时间都处于对流传热的电阻焊用铜动态过程中，这也是一个加速腐蚀的过程。“如果水质较差，水中的氯离子浓度较高，就更容易加速腐蚀。”张立峰说，太阳能热水器水箱内的水温经常可以超过80℃，而当水温超过60℃，氯离子的活性就会大大增强，对金属的腐蚀性也更强，更易出现内胆结垢、腐蚀等现象。

“任何铜合金结晶器金属材料或多或少存在电化学反应，而塑料不具有这样的反应机理，纳米PP内胆克服了金属材料在这方面的缺陷。”张立峰说。据了解，纳米pp是一种有机化合物，它将通用级材料和纳米级材料相结合，具有较高的耐腐蚀性和稳定性，可以更好地保证太阳能热水器的寿命。

据张立峰介绍，纳米PP内胆与不锈钢镍合金材料内胆的制造成本基本相同，但是制造工艺更加复杂。由于能够做到整体成型，内胆的可靠性也得到相应提高。据了解，皇明纳米PP内胆的研制始于同GE塑料工艺部门的合作。“但是最后提出的解决方案比较复杂，涉及到多个工艺，难以实现量产，所以在合作结束后，皇明又与其他工程塑料厂家进行了半年的合作研究，才最终研制成功。”皇明的纳米PP内胆已于2008年底实现量产，并实现全过程的自主制造。

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