太阳能集热器玻璃管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能集热器玻璃管及其制备方法，本发明专利技术玻璃管的外表面上有一层ＳｉＯ２薄膜。本发明专利技术方法包括如下步骤：（１）ＳｉＯ２溶胶的制备；（２）将表面清洁、干燥的玻璃管浸入ＳｉＯ２溶胶中，浸渍６０秒以内，浸渍提拉速度为１０－３０ｃｍ／ｍｉｎ；（３）热处理：将在ＳｉＯ２溶胶中处理过的玻璃管自然干燥后固化２４－４８小时，然后按０．５－１℃／ｍｉｎ升温速率从室温加热到４００－６００℃，保温２小时，自然冷却至室温。本发明专利技术玻璃管相比未镀膜之前的玻璃管，透光率有所提升，在ＡＭ　１．５环境条件下测试，太阳能辐照透射率达到９４％；本发明专利技术制备方法简单、易于操作，同时生产成本也较低，易于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能集热器，特别涉及一种太阳能集热器玻璃管，本专利技术还涉 及前述太阳能集热器玻璃管的制备方法。
技术介绍
高硼硅3. 3玻璃，是一种低膨胀率、耐高温、高硬度、高透光率和高化学稳定性的 特种玻璃材料，因其优异的理化性能，被广泛应用于太阳能、化工、医药包装、电光源等行 业。其材料耐酸、耐碱、耐腐蚀，且可见光透过率在91%左右，远高于普通的钠钙玻璃，使之 能应用于更多光学领域及太阳能高温应用领域。但随着太阳能高温应用的发展，对太阳能 集热器玻璃管的要求不断提高，为使玻璃管透光率达到最大程度提高，减少光反射损失是 唯一有效途径。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种透光率大的太阳能集热器玻璃管，以及提供一 种前述太阳能集热器玻璃管的制备方法。为解决上述问题，本专利技术太阳能集热器玻璃管包括玻璃管，所述的玻璃管的外表 面上有一层SiO2薄膜。本专利技术太阳能集热器玻璃管制备方法包括如下步骤=(I)SiO2溶胶的制备以正硅 酸乙酯、水和无水乙醇为原料，以盐酸或氨水为催化剂，正硅酸乙酯、水和无水乙醇的体积 比为1 0.7 1.5-3. 5，将正硅酸乙酯和无水乙醇混合，搅拌0.5-2小时，边搅拌边加入水 和催化剂，再搅拌均勻，通过盐酸和氨水调节溶液PH值在2-4范围内，形成溶胶，陈化3-10 小时；( 将表面清洁、干燥的玻璃管浸入SiO2溶胶中，浸渍60秒以内，浸渍提拉速度为 10-30cm/min ； (3)热处理将在SW2溶胶中处理过的玻璃管自然干燥后固化小时， 然后按0. 5-rC /min升温速率从室温加热到400-600度，保温2小时，自然冷却至室温。为了使正硅酸乙酯、水和无水乙醇的反应速度不会太快，易于控制，所述的催化剂 为盐酸，所述的原料中的水和催化剂盐酸的体积比为7-105。为了防止SiA薄膜开裂，步骤(3)中室温为18-25度，操作环境湿度40% -60%0 在干燥过程中保持环境湿度在40% -60%内能有效地防止膜层的开裂，在较高干燥温度 下，这种作用更加明显，而且缩短干燥时间。为了防止SiA薄膜出现锯齿状的不平整波纹，步骤( 浸渍提拉速度为勻速。本专利技术的有益效果本专利技术玻璃管相比未镀膜之前的玻璃管，透光率有所提升，在 AM 1.5环境条件下测试，太阳能辐照透射率达到94% ；本专利技术制备方法简单、易于操作，同 时生产成本也较低，易于工业化应用。附图说明图1是本实用型结构示意图中1、玻璃管，2、SiO2薄膜。具体实施例方式具体实施例一如图1所示的一种太阳能集热器玻璃管，它包括玻璃管1，在玻璃管1的外表面上 有一层SiO2薄膜2。前述太阳能集热器玻璃管采用如下方法制备1、准备玻璃管，玻璃管长度30mm，直径20mm，壁厚1. 6mm,透光率测试结果为 91.2%，洗净待用。2、将正硅酸乙酯15ml和无水乙醇37. 5ml混合，搅拌1小时。3、一边用玻璃棒搅拌上述溶液一边用玻璃棒引流加入10. 5ml水和0. Iml盐酸，加 入完成后搅拌均勻，用盐酸和氨水调节Ph值为2，形成溶胶，陈化5小时。4、将玻璃管用蒸馏水洗净、烘干，浸入溶胶中，浸渍如，浸渍提拉为勻速提拉，提拉 速度为18cm/min。5、在干净空气下自然干燥，玻璃管竖直垂钓干燥，上面盖防尘罩，然后固化M小 时，然后按0. 5°C /min升温速率从室温加热到400度，保温2小时，自然冷却至室温。室温 为21度，操作环境湿度50%。在偏光显微镜下观察玻璃管表面膜层，干涉颜色以紫红，黄色为主，对玻管进行环 切实验，结果与镀膜之前并不变化，环切等级C+级；在cary5000分光光度计上测试玻璃管 镀膜后的透光率，结果分别为94%。膜层无锯齿状的不平整波纹，膜层无开裂。具体实施例二如图1所示的一种太阳能集热器玻璃管，它包括玻璃管1，在玻璃管1的外表面上 有一层SiO2薄膜2。前述太阳能集热器玻璃管采用如下方法制备1、准备玻璃管，玻璃管长度30mm，直径20mm，壁厚1. 6mm,透光率测试结果为 91.6%，洗净待用。2、将正硅酸乙酯15ml和无水乙醇23ml混合，搅拌35分钟。3、一边搅拌上述溶液一边加入10. 5ml水和0. 12ml盐酸，加入完成后搅拌均勻，用 盐酸和氨水调节Ph值为3，形成溶胶，陈化3小时。4、将玻璃管用蒸馏水洗净、烘干，浸入溶胶中，浸渍30s，浸渍提拉为勻速提拉，提 拉速度为10cm/min。5、在干净空气下自然干燥，玻璃管竖直垂钓干燥，上面盖防尘罩，然后固化35小 时，然后按0. 7。C /min升温速率从室温加热到500度，保温2小时，自然冷却至室温。室温 为18度，操作环境湿度40%。在偏光显微镜下观察玻璃管表面膜层，干涉颜色以紫红，黄色为主，对玻管进行环 切实验，结果与镀膜之前并不变化，环切等级C+级；在Cary5000分光光度计上测试玻璃管 镀膜后的透光率，结果分别为94. 1%。膜层无锯齿状的不平整波纹，膜层无开裂。具体实施例三如图1所示的一种太阳能集热器玻璃管，它包括玻璃管1，在玻璃管1的外表面上有一层SiO2薄膜2。前述太阳能集热器玻璃管采用如下方法制备1、准备玻璃管，玻璃管长度30mm，直径20mm，壁厚1. 6mm,透光率测试结果为 90.9%，洗净待用。2、将正硅酸乙酯15ml和无水乙醇52ml混合，搅拌110分钟。3、一边搅拌上述溶液一边加入10. 5ml水和0. 14ml盐酸，加入完成后搅拌均勻，用 盐酸和氨水调节Ph值为4，形成溶胶，陈化9小时。4、将玻璃管用蒸馏水洗净、烘干，浸入溶胶中，浸渍55s，浸渍提拉速度为 14-17cm/min,不勻速提拉。5、在干净空气下自然干燥，玻璃管竖直垂钓干燥，上面盖防尘罩，然后固化48小 时，然后按0. 9°C /min升温速率从室温加热到595度，保温2小时，自然冷却至室温。室温 为25度，操作环境湿度60%。在偏光显微镜下观察玻璃管表面膜层，干涉颜色以紫红，黄色为主，对玻管进行环 切实验，结果与镀膜之前并不变化，环切等级C+级；在Cary5000分光光度计上测试玻璃管 镀膜后的透光率，结果分别为93. 5%。膜层有锯齿状的不平整波纹，膜层无开裂。具体实施例四如图1所示的一种太阳能集热器玻璃管，它包括玻璃管1，在玻璃管1的外表面上 有一层SiO2薄膜2。前述太阳能集热器玻璃管采用如下方法制备1、准备玻璃管，玻璃管长度30mm，直径20mm，壁厚1. 6mm,透光率测试结果为 91.0%，洗净待用。2、将正硅酸乙酯15ml和无水乙醇50ml混合，搅拌100分钟。3、一边搅拌上述溶液一边加入10. 5ml水和0. 14ml氨水，加入完成后搅拌均勻，用 盐酸和氨水调节Ph值为3，形成溶胶，陈化6小时。4、将玻璃管用蒸馏水洗净、烘干，浸入溶胶中，浸渍50s，浸渍提拉为勻速提拉，提 拉速度为30cm/min。5、在干净空气下自然干燥，玻璃管竖直垂钓干燥，上面盖防尘罩，然后固化40小 时，然后按0. 8°C /min升温速率从室温加热到450度，保温2小时，自然冷却至室温。室温 为10度，操作环境湿度20%。在偏光显微镜下观察玻璃管表面膜层，干涉颜色以紫红，黄色为主，对玻管进行环 切实验，结果与镀膜之前并不变化，环切等级C+级；在Cary5000本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热器玻璃管，包括玻璃管（１），其特征在于：所述的玻璃管（１）的外表面上有一层ＳｉＯ↓［２］薄膜（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑树祥，孙翔，贺可军，申加华，
申请(专利权)人：武汉力诺太阳能集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]