[發明專利]太陽能集熱器玻璃管及其制備方法

無效

• 申請號: 201010605548.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102062487A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 鄭樹祥;孫翔;賀可軍;申加華
• 申請（專利權）人: 武漢力諾太陽能集團股份有限公司
• 主分類號: F24J2/48
• 分類號: F24J2/48;C03C17/23
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發明涉及一種太陽能集熱器，特別涉及一種太陽能集熱器玻璃管，本發明還涉及前述太陽能集熱器玻璃管的制備方法。

背景技術

高硼硅3.3玻璃，是一種低膨脹率、耐高溫、高硬度、高透光率和高化學穩定性的特種玻璃材料，因其優異的理化性能，被廣泛應用于太陽能、化工、醫藥包裝、電光源等行業。其材料耐酸、耐堿、耐腐蝕，且可見光透過率在91％左右，遠高于普通的鈉鈣玻璃，使之能應用于更多光學領域及太陽能高溫應用領域。但隨著太陽能高溫應用的發展，對太陽能集熱器玻璃管的要求不斷提高，為使玻璃管透光率達到最大程度提高，減少光反射損失是唯一有效途徑。

發明內容

本發明要解決的問題是：提供一種透光率大的太陽能集熱器玻璃管，以及提供一種前述太陽能集熱器玻璃管的制備方法。

為解決上述問題，本發明太陽能集熱器玻璃管包括玻璃管，所述的玻璃管的外表面上有一層SiO₂薄膜。

本發明太陽能集熱器玻璃管制備方法包括如下步驟：(1)SiO₂溶膠的制備：以正硅酸乙酯、水和無水乙醇為原料，以鹽酸或氨水為催化劑，正硅酸乙酯、水和無水乙醇的體積比為1∶0.7∶1.5-3.5，將正硅酸乙酯和無水乙醇混合，攪拌0.5-2小時，邊攪拌邊加入水和催化劑，再攪拌均勻，通過鹽酸和氨水調節溶液PH值在2-4范圍內，形成溶膠，陳化3-10小時；(2)將表面清潔、干燥的玻璃管浸入SiO₂溶膠中，浸漬60秒以內，浸漬提拉速度為10-30cm/min；(3)熱處理：將在SiO₂溶膠中處理過的玻璃管自然干燥后固化24-48小時，然后按0.5-1℃/min升溫速率從室溫加熱到400-600度，保溫2小時，自然冷卻至室溫。

為了使正硅酸乙酯、水和無水乙醇的反應速度不會太快，易于控制，所述的催化劑為鹽酸，所述的原料中的水和催化劑鹽酸的體積比為7-105。

為了防止SiO₂薄膜開裂，步驟(3)中室溫為18-25度，操作環境濕度40％-60％。在干燥過程中保持環境濕度在40％-60％內能有效地防止膜層的開裂，在較高干燥溫度下，這種作用更加明顯，而且縮短干燥時間。

為了防止SiO₂薄膜出現鋸齒狀的不平整波紋，步驟(2)浸漬提拉速度為勻速。

本發明的有益效果：本發明玻璃管相比未鍍膜之前的玻璃管，透光率有所提升，在AM?1.5環境條件下測試，太陽能輻照透射率達到94％；本發明制備方法簡單、易于操作，同時生產成本也較低，易于工業化應用。

附圖說明

圖1是本實用型結構示意圖；

圖中：1、玻璃管，2、SiO₂薄膜。

具體實施方式

具體實施例一

如圖1所示的一種太陽能集熱器玻璃管，它包括玻璃管1，在玻璃管1的外表面上有一層SiO₂薄膜2。

前述太陽能集熱器玻璃管采用如下方法制備：

1、準備玻璃管，玻璃管長度30mm，直徑20mm，壁厚1.6mm，透光率測試結果為91.2％，洗凈待用。

2、將正硅酸乙酯15ml和無水乙醇37.5ml混合，攪拌1小時。

3、一邊用玻璃棒攪拌上述溶液一邊用玻璃棒引流加入10.5ml水和0.1ml鹽酸，加入完成后攪拌均勻，用鹽酸和氨水調節ph值為2，形成溶膠，陳化5小時。

4、將玻璃管用蒸餾水洗凈、烘干，浸入溶膠中，浸漬4s，浸漬提拉為勻速提拉，提拉速度為18cm/min。

5、在干凈空氣下自然干燥，玻璃管豎直垂釣干燥，上面蓋防塵罩，然后固化24小時，然后按0.5℃/min升溫速率從室溫加熱到400度，保溫2小時，自然冷卻至室溫。室溫為21度，操作環境濕度50％。

在偏光顯微鏡下觀察玻璃管表面膜層，干涉顏色以紫紅，黃色為主，對玻管進行環切實驗，結果與鍍膜之前并不變化，環切等級C+級；在cary5000分光光度計上測試玻璃管鍍膜后的透光率，結果分別為94％。膜層無鋸齒狀的不平整波紋，膜層無開裂。

具體實施例二

如圖1所示的一種太陽能集熱器玻璃管，它包括玻璃管1，在玻璃管1的外表面上有一層SiO₂薄膜2。

前述太陽能集熱器玻璃管采用如下方法制備：

1、準備玻璃管，玻璃管長度30mm，直徑20mm，壁厚1.6mm，透光率測試結果為91.6％，洗凈待用。

2、將正硅酸乙酯15ml和無水乙醇23ml混合，攪拌35分鐘。