用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层、镀膜设备及镀膜方法技术

本发明专利技术公开了一种用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层、镀膜设备及其镀膜方法。所述纳米薄膜层的镀膜液包括下述质量百分比的材料：二氧化硅粉末，25~30%；N‑异丙基丙烯酰胺，10~15%；三甲基氯硅烷，15~24%；牛血清蛋白，13~20%；去离子水，22~28%。本发明专利技术的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层的厚度小于1.5μm，经实测太阳能透过率大于97.8%，反射率低于2%；具有产品稳定性、耐候性、耐腐蚀性、耐高温性、疏水性和疏尘性；该发明专利技术同时具有生产工艺的环保性，是一种新型的高透过率疏水疏尘纳米薄膜层，具有较强的市场前景。

Nanometer film layer, coating equipment and coating method used for outer tube of heat collecting tube

The invention discloses a nanometer film layer used for a glass tube of a heat collecting tube, a coating device and a coating method thereof. The nano coating liquid film layer comprises the following materials: the mass percentage of silica powder, 25~30%; N isopropyl acrylamide, 10~15%; three 15~24%; methyl chlorosilane, bovine serum albumin, deionized water, 22~28% 13~20%. The present invention for nano film tube glass tube thickness of less than 1.5 m, the measured solar transmittance is greater than 97.8%, the reflectivity is less than 2%; with product stability, weatherability, corrosion resistance, high temperature resistance, hydrophobicity and hydrophobic dust; the invention of environmental protection at the same time with the production process, is a new type of high transmittance hydrophobicity nano film dust layer, with strong market prospects.

【技术实现步骤摘要】
用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层、镀膜设备及镀膜方法
本专利技术涉及太阳能真空集热管领域，尤其涉及一种用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层、镀膜设备及其镀膜方法。
技术介绍
近年来，随着传统能源储备量的逐渐减少，太阳能市场需求越来越大，尤其作为热能被利用的越来越广泛。太阳能高温集热管是槽式太阳能光热发电的重要部件，起着重要的光热转换作用，而玻璃外管作为集热管的核心部分，其性能直接影响到整个集热管的最终使用效果。目前，市场上的集热管玻璃外管膜层主要起到增加太阳光透过率的作用，但时间久了灰尘、雨水会附着玻璃壁上，使得透过率大大降低，需要利用专门清洁车进行定期清洁。不具有自清洁作用的玻璃外管不仅降低集热管整体效率还增加了清洁成本，亟需改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高透过率、疏水、疏尘的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层。本专利技术的另一目的在于提供纳米薄膜层的镀膜设备。本专利技术的再一个目的在于提供纳米薄膜层的镀膜方法本专利技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，所述纳米薄膜层的镀膜液包括下述质量百分比的材料：二氧化硅粉末，25~30%；N-异丙基丙烯酰胺，10~15%；三甲基氯硅烷，15~24%；牛血清蛋白，13~20%；去离子水，22~28%。优选的，所述纳米薄膜层的镀膜液最优的质量百分比为：二氧化硅粉末，27%；N-异丙基丙烯酰胺，14%；三甲基氯硅烷，21%；牛血清蛋白，15%；去离子水，23%。优选的，所述二氧化硅粉末粒径在125nm左右，纯度高于99%。优选的，所述牛血清蛋白的分子量为68kDa。优选的，所述去离子水的电阻率为18.2MΩ。一种用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层镀膜时的镀膜机，包括电机、支架、滚轮和镀膜液存储槽，所述电机与滚轮一端相连接，所述支架包括第一支架和第二支架，第一支架设置在滚轮的第一位置处，第二支架设置在滚轮的第二位置处，所述镀膜液存储槽设置在滚轮的第三位置的下方，镀膜液存储槽的长度略大于玻璃外管的长度。一种用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层的镀膜方法，所述镀膜步骤如下：（1）将所述纳米薄膜层的镀膜液加入镀膜机中的镀膜液存储槽，将玻璃外管架设在镀膜机中的滚轮上，启动电机，电机带动滚轮转动，玻璃外管随之转动，调节角速度到1~3o/min，共转动三周；（2）将镀膜后的玻璃外管从滚轮上取下，静置晾干后，置于烘箱中，进行加热固化，加热温度为480~520℃，时间为1.5~2.5h；（3）薄膜层加热固化后，进行空冷处理，待温度降为常温后，纳米薄膜层制备完毕。优选的，用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层的镀膜方法，所述镀膜步骤如下：（1）将所述纳米薄膜层的镀膜液加入镀膜机中的镀膜液存储槽，将玻璃外管架设在镀膜机中的滚轮上，启动电机，电机带动滚轮转动，玻璃外管随之转动，调节角速度到1.5o/min，共转动三周；（2）将镀膜后的玻璃外管从滚轮上取下，静置晾干后，置于烘箱中，进行加热固化，加热温度为500℃，时间为2h；（3）薄膜层加热固化后，进行空冷处理，待温度降为常温后，纳米薄膜层制备完毕。本专利技术的有益效果：本专利技术的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层的厚度小于1.5μm，经实测太阳能透过率大于97.8%，反射率低于2%；具有产品稳定性、耐候性、耐腐蚀性、耐高温性、疏水性和疏尘性；该专利技术同时具有生产工艺的环保性，是一种新型的高透过率疏水疏尘纳米薄膜层，具有较强的市场前景。附图说明附图1为本专利技术的纳米薄膜层镀膜时的设备镀膜机的结构示意图；附图2为镀膜机的镀膜液存储槽的结构示意图；标号说明：1-电机；2-支架；3-滚轮；4-镀膜液存储槽；5-玻璃外管。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、实现目标效果，以下结合实施方式详予说明。实施例1本实施例的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，所述纳米薄膜层的镀膜液包括下述质量百分比的材料：二氧化硅粉末，27%；N-异丙基丙烯酰胺，14%；三甲基氯硅烷，21%；牛血清蛋白，15%；去离子水，23%。本实施例中，所述二氧化硅粉末粒径在125nm左右，纯度高于99%。本实施例中，所述N-异丙基丙烯酰胺需先在丙酮与乙烷溶液中再结晶，在室温下真空干燥后，才能使用。本实施例中，所述三甲基氯硅烷起到的是疏水化改性的作用。本实施例中，所述牛血清蛋白的分子量为68kDa，用于做模型蛋白。本实施例中，所述去离子水的电阻率为18.2MΩ。本实施例中用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层镀膜时所采用的设备为镀膜机，镀膜机包括电机1、支架2、滚轮3和镀膜液存储槽4，所述电机1与滚轮3一端相连接，所述支架2包括第一支架2和第二支架2，第一支架2设置在滚轮3的第一位置处，第二支架2设置在滚轮3的第二位置处，所述镀膜液存储槽4设置在滚轮3的第三位置的下方，镀膜液存储槽4的长度略大于玻璃外管5的长度。本实施例的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层的镀膜方法：（1）将所述纳米薄膜层的镀膜液加入镀膜机中的镀膜液存储槽4，将玻璃外管5架设在镀膜机中的滚轮3上，启动电机1，电机1带动滚轮3转动，玻璃外管5随之转动，调节角速度到1.5o/min，共转动三周；（2）将镀膜后的玻璃外管5从滚轮3上取下，静置晾干后，置于烘箱中，进行加热固化，加热温度为500℃，时间为2h；（3）薄膜层加热固化后，进行空冷处理，待温度降为常温后，纳米薄膜层制备完毕。实施例2本实施例的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，所述纳米薄膜层的镀膜液包括下述质量百分比的材料：二氧化硅粉末，30%；N-异丙基丙烯酰胺，10%；三甲基氯硅烷，15%；牛血清蛋白，20%；去离子水，25%。本实施例中，所述二氧化硅粉末粒径在125nm左右，纯度高于99%。本实施例中，所述N-异丙基丙烯酰胺需先在丙酮与乙烷溶液中再结晶，在室温下真空干燥后，才能使用。本实施例中，所述三甲基氯硅烷起到的是疏水化改性的作用。本实施例中，所述牛血清蛋白的分子量为68kDa，用于做模型蛋白。本实施例中，所述去离子水的电阻率为18.2MΩ。本实施例中用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层镀膜时所采用的设备为镀膜机，镀膜机包括电机1、支架2、滚轮3和镀膜液存储槽4，所述电机1与滚轮3一端相连接，所述支架2包括第一支架2和第二支架2，第一支架2设置在滚轮3的第一位置处，第二支架2设置在滚轮3的第二位置处，所述镀膜液存储槽4设置在滚轮3的第三位置的下方，镀膜液存储槽4的长度略大于玻璃外管5的长度。本实施例的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层的镀膜方法：（1）将所述纳米薄膜层的镀膜液加入镀膜机中的镀膜液存储槽4，将玻璃外管5架设在镀膜机中的滚轮3上，启动电机1，电机1带动滚轮3转动，玻璃外管5随之转动，调节角速度到1o/min，共转动三周；（2）将镀膜后的玻璃外管5从滚轮3上取下，静置晾干后，置于烘箱中，进行加热固化，加热温度为480℃，时间为2.5h；（3）薄膜层加热固化后，进行空冷处理，待温度降为常温后，纳米薄膜层制备完毕。实施例3本实施例的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，所述纳米薄膜层的镀膜液包括下述质量百分比的材料：二氧化硅粉末，28%；N-异丙基丙烯酰胺，12%；三甲基氯硅烷，18%；牛血清蛋白，18%；去离子水，24%。本实施例中，所述二氧化硅粉末粒径在125nm左右，纯度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，其特征在于，所述纳米薄膜层的镀膜液包括下述质量百分比的材料：二氧化硅粉末，25~30%；N‑异丙基丙烯酰胺，10~15%；三甲基氯硅烷，15~24%；牛血清蛋白，13~20%；去离子水，22~28%。

【技术特征摘要】
1.一种用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，其特征在于，所述纳米薄膜层的镀膜液包括下述质量百分比的材料：二氧化硅粉末，25~30%；N-异丙基丙烯酰胺，10~15%；三甲基氯硅烷，15~24%；牛血清蛋白，13~20%；去离子水，22~28%。2.根据权利要求1所述的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，其特征在于，所述纳米薄膜层的镀膜液最优的质量百分比为：二氧化硅粉末，27%；N-异丙基丙烯酰胺，14%；三甲基氯硅烷，21%；牛血清蛋白，15%；去离子水，23%。3.根据权利要求1至2任意一项所述的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，其特征在于，所述二氧化硅粉末粒径在125nm左右，纯度高于99%。4.根据权利要求1至2任意一项所述的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，其特征在于，所述牛血清蛋白的分子量为68kDa。5.根据权利要求1至2任意一项所述的用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层，其特征在于，所述去离子水的电阻率为18.2MΩ。6.用于集热管玻璃外管的纳米薄膜层镀膜时的镀膜机，其特征在于，包括电机、支架、滚轮和镀膜液存储槽，所述电机与滚轮一端相连接，所述支架包括第一支架和第二支架，第一支架设置在滚轮的第一位置处，第二支架设置在滚轮的第二位...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫超一，曹明刚，范兵，杨兴，王静，朱磊，白恺，
申请(专利权)人：沧州天瑞星光热技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13