本发明专利技术公开全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，所述方法包括以下步骤：１）制备ＳｉＯ２溶胶；２）制备ＴｉＯ２溶胶；３）采用提拉法镀膜，在太阳能集热管外管上镀上一层ＳｉＯ２膜；４）采用与步骤３相同的镀膜条件和方法，在经步骤３处理的外管上继续镀上一层ＴｉＯ２膜。本发明专利技术采用溶胶－凝胶法对全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜，镀膜后将外管透过率提高到９６－９８％，使内管表面多吸收６％－８％的太阳能热量，从而提高整个全玻璃真空太阳能集热管的得热量，进而达到提高全玻璃真空太阳集热器的热效率的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，尤其涉及采用 溶胶-凝胶法在。
技术介绍
太阳能集热管的功能是吸收太阳光的辐射能并转化成热能，是太阳能热利用的核 心部件之一。目前大量生产并广泛应用的一种太阳能集热管为全玻璃真空太阳能集热管 (以下简称太阳能集热管)，其包括外玻璃管和内玻璃管，太阳能吸收涂层涂覆在内管的外 表面上，太阳能辐射透过玻璃外管被内管上的太阳吸收涂层吸收并转化为热能，内、外玻璃 管之间抽成真空以减少对流和传导的热损。当前这种太阳能集热管玻璃外管的热能透过率 一般为90%左右，所以在一定程度上，太阳能的利用率还可以进一步提高。目前提高太阳能利用率的方法一般都是对太阳能集热管内管表面太阳吸收涂层 进行改进，不对集热管外管表面的增透进行改进，主要由于用真空法在集热管外管内外表 面镀高增透膜在工艺上较难实现，尤其是在外管内表面。现有溶胶_凝胶技术是一种用化学原料制造陶瓷膜的低温技术，与传统的高温技 术相比，该技术可以获得较高的纯度和均勻度。同时由于膜层与基体是以化学键相结合的 形式，因此镀层十分牢固，不易剥落。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述技术背景的不足，提高太阳能集热管外管的热能透过率，开 发一种采用溶胶_凝胶方法的。本专利技术的技术方案为，所 述方法主要包括以下步骤，DSiO2溶胶的制备取物质的量比为1. 0 20-40 1. 0-2. 0 0. 01-0. 05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水 和催化剂，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再滴加催化剂，20-60°C下经磁力搅拌 反应3-6h，再陈化3-5天，制得SiO2溶胶备用；2)TiO2溶胶的制备采用分步水解法，取物质的量比为1 :25-30 4-6 0. 75-1的钛酸丁酯、无水乙醇、去离 子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌15-20min，再滴加酞酸丁酯溶液， 滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应4、小时，室温下陈化一天后，得到TiO2溶 胶；3)先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1:10(Γ250的体积比进行搅拌 稀释0. 5h，再陈化1天待用；采用提拉法镀膜，将经清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管 先在已稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为l-20cm/分，再将附着湿膜的外管在室温下晾放20-30分钟，然后在60°C下干燥30min ；4)将经步骤3处理的外管放入经预处理的SiO2溶胶中，把外管先在SiO2溶胶中充分 浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为l-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后 在60°C下干燥30min ；经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。本专利技术中，所述步骤1中的催化剂为盐酸或氨水溶液。本专利技术中，还可以采用酸碱法对太阳能集热管外管内外壁镀增透膜，采用该方法 时，所述操作步骤为DSiO2溶胶的制备先制备酸性SiO2溶胶，取物质的量比为1. 0 20-40 1. 0-2. 0 0. 01-0. 05的正硅酸乙 脂、无水乙醇、去离子水和盐酸溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入盐酸 溶液为催化剂，30-60°C下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得酸性SiO2溶胶备用；再制备碱性SiO2溶胶，取物质的量比为1. 0 20-40 1. 0-2. 0 0. 01-0. 05的正硅酸乙 脂、无水乙醇、去离子水和氨水溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入氨水 溶液为催化剂，30-60°C下经磁力搅拌3-6h反应充分，再陈化3-5天，制得碱性SiO2溶胶备 用；2)TiO2溶胶的制备采用分步水解法，取物质的量比为1 :25-30 4-6 0. 75-1的钛酸 丁酯、无水乙醇、去离子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌15-20min，再 滴加酞酸丁酯溶液，滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应4、小时，室温下陈化一 天后，得到TiO2溶胶；3)先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1:10(Γ250的体积比进行搅拌 稀释0. 5h，再陈化1天待用；采用提拉法镀膜，将经清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管 先在已稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为l-20cm/分，再将附着 湿膜的外管在室温下晾放20-30分钟，然后在60°C下干燥30min ；4)取经预处理的酸性和碱性两种SiO2溶胶，先将经步骤3处理的外管放入其中一种 SiO2溶胶中充分浸渍30s，取出在300-500°C进行热处理l_2h，再在6(Tl00°C干燥0. 5 lh， 处理好后外管继续放入另一种SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为 l-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60°C下干燥30min ；经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。本专利技术中，还可以在内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管上继续镀 上一层TiO2膜，具体操作为先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1 :10(Γ250的体积比进行搅拌稀释 0. 5h，再陈化1天待用；将经步骤4处理的全玻璃真空太阳能集热管外管放入经过稀释的TiO2溶胶中充分浸 渍30s之后，向上提拉，提拉速率为l-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在 60°C 下干燥 30min ；经上述步骤得到内外壁均依次镀上TiO2膜、SiO2膜、TiO2膜的太阳能集热管外管。本专利技术中，所述SiO2溶胶的预处理方法为将SiO2溶胶过滤再回流6-8h待用。5所述步骤2中去酞酸丁酯溶液以每秒1-2滴的速度滴加完成。所述步骤3中的全玻璃真空太阳能集热管外管的清洗干燥方法为用超声波清洗 元干feo优选的，本专利技术所述步骤3中提拉速率为I-IOcm/分。采用提拉法镀膜，这种方法 也叫浸渍提拉法。在用浸渍提拉法涂膜过程中，提拉速度是影响膜厚的关键因素，在较低的 提拉速度下，湿液膜中线型聚合物分子有较多的时间使分子取向排列平行于提拉方向，这 样聚合物分子对液体回流的阻力较小，即聚合物分子形态对湿膜厚度影响较小，因此形成 的膜较薄。对于较快的提拉速度，由于湿液膜中线型聚合物分子的取向来不及平行于提拉 方向，一定程度上阻碍了液体的回流，因而此时形成的薄膜较厚，薄膜质量较差，有时甚至 产生裂纹和剥落现象。本专利技术在多次实验的基础上，选择最佳的提拉速度5-8cm/min。本专利技术中，所采用的溶胶-凝胶法与其它几种制造薄膜材料的方法相比，具有如 下优点(1)利用基片浸渍溶胶后热处理的简单方法即可制备薄膜，设备简单，生产效率 高；(2)反应在溶液中进行，均勻度高，多组分均勻度可达分子或原子级，在水溶胶的多元 组分体系中，若不同金属离子在水解中共沉积，其化学均勻性可达到原子水平，而对醇溶胶 体系，若金属醇盐的水解速度与缩合速度基本上相对，则其化学均勻性可达分子水平。因 此，溶胶-凝胶法增进了多组分体系的化学均勻性；(3)对基材的形状及大小要求低，可以 大面积在各种不同形状不同材料的基底上制备薄膜；(4)后处理温度低，在远低于陶瓷烧 本文档来自技高网...
【技术保护点】
全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：１）ＳｉＯ↓［２］溶胶的制备：取物质的量比为１．０：２０－４０：１．０－２．０：０．０１－０．０５的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和催化剂，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再滴加催化剂，２０－６０℃下经磁力搅拌反应３－６ｈ，再陈化３－５天，制得ＳｉＯ↓［２］溶胶备用；２）ＴｉＯ↓［２］溶胶的制备：采用分步水解法，取物质的量比为１：２５－３０：４－６：０．７５－１的钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌１５－２０ｍｉｎ，再滴加酞酸丁酯溶液，滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应４～８小时，室温下陈化一天后，得到ＴｉＯ↓［２］溶胶；３）先将ＴｉＯ↓［２］溶胶进行预处理，按ＴｉＯ↓［２］溶胶与无水乙醇１：１００～２５０的体积比进行搅拌稀释０．５ｈ，再陈化１天待用；采用提拉法镀膜，将经清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管先在已稀释的ＴｉＯ↓［２］溶胶中充分浸渍３０ｓ之后，向上提拉，提拉速率为１－２０ｃｍ／分，再将附着湿膜的外管在室温下晾放２０－３０分钟，然后在６０℃下干燥３０ｍｉｎ；４）将经步骤３处理的外管放入经预处理的ＳｉＯ↓［２］溶胶中，把外管先在ＳｉＯ↓［２］溶胶中充分浸渍３０ｓ之后，向上提拉，提拉速率为１－２０ｃｍ／分，再将湿膜在室温下晾放２０－３０分钟，然后在６０℃下干燥３０ｍｉｎ；经上述步骤得到内外壁均镀上ＴｉＯ↓［２］膜与ＳｉＯ↓［２］膜的太阳能集热管外管。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜云贵，李建光，郭廷玮，郭祥存，
申请(专利权)人：福建圣元电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]
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