專(zhuān)利名稱：太陽(yáng)能集熱器玻璃管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能集熱器，特別涉及一種太陽(yáng)能集熱器玻璃管，本發(fā)明還涉 及前述太陽(yáng)能集熱器玻璃管的制備方法。
背景技術(shù)：
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(xué)穩(wěn)定性的 特種玻璃材料，因其優(yōu)異的理化性能，被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能、化工、醫(yī)藥包裝、電光源等行 業(yè)。其材料耐酸、耐堿、耐腐蝕，且可見(jiàn)光透過(guò)率在91%左右，遠(yuǎn)高于普通的鈉鈣玻璃，使之 能應(yīng)用于更多光學(xué)領(lǐng)域及太陽(yáng)能高溫應(yīng)用領(lǐng)域。但隨著太陽(yáng)能高溫應(yīng)用的發(fā)展，對(duì)太陽(yáng)能 集熱器玻璃管的要求不斷提高，為使玻璃管透光率達(dá)到最大程度提高，減少光反射損失是 唯一有效途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種透光率大的太陽(yáng)能集熱器玻璃管，以及提供一 種前述太陽(yáng)能集熱器玻璃管的制備方法。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明太陽(yáng)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(fā)明太陽(yáng)能集熱器玻璃管制備方法包括如下步驟=(I)SiO2溶膠的制備以正硅 酸乙酯、水和無(wú)水乙醇為原料，以鹽酸或氨水為催化劑，正硅酸乙酯、水和無(wú)水乙醇的體積 比為1 0.7 1.5-3. 5，將正硅酸乙酯和無(wú)水乙醇混合，攪拌0.5-2小時(shí)，邊攪拌邊加入水 和催化劑，再攪拌均勻，通過(guò)鹽酸和氨水調(diào)節(jié)溶液PH值在2-4范圍內(nèi)，形成溶膠，陳化3-10 小時(shí)；( 將表面清潔、干燥的玻璃管浸入SiO2溶膠中，浸漬60秒以內(nèi)，浸漬提拉速度為 10-30cm/min ； (3)熱處理將在SW2溶膠中處理過(guò)的玻璃管自然干燥后固化小時(shí)， 然后按0. 5-rC /min升溫速率從室溫加熱到400-600度，保溫2小時(shí)，自然冷卻至室溫。為了使正硅酸乙酯、水和無(wú)水乙醇的反應(yīng)速度不會(huì)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SiA薄膜開(kāi)裂，步驟(3)中室溫為18-25度，操作環(huán)境濕度40% -60%0 在干燥過(guò)程中保持環(huán)境濕度在40% -60%內(nèi)能有效地防止膜層的開(kāi)裂，在較高干燥溫度 下，這種作用更加明顯，而且縮短干燥時(shí)間。為了防止SiA薄膜出現(xiàn)鋸齒狀的不平整波紋，步驟( 浸漬提拉速度為勻速。本發(fā)明的有益效果本發(fā)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(huán)境條件下測(cè)試，太陽(yáng)能輻照透射率達(dá)到94% ；本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單、易于操作，同 時(shí)生產(chǎn)成本也較低，易于工業(yè)化應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用型結(jié)構(gòu)示意圖中1、玻璃管，2、SiO2薄膜。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例一如圖1所示的一種太陽(yáng)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(yáng)能集熱器玻璃管采用如下方法制備1、準(zhǔn)備玻璃管，玻璃管長(zhǎng)度30mm，直徑20mm，壁厚1. 6mm,透光率測(cè)試結(jié)果為 91.2%，洗凈待用。2、將正硅酸乙酯15ml和無(wú)水乙醇37. 5ml混合，攪拌1小時(shí)。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. Iml鹽酸，加 入完成后攪拌均勻，用鹽酸和氨水調(diào)節(jié)Ph值為2，形成溶膠，陳化5小時(shí)。4、將玻璃管用蒸餾水洗凈、烘干，浸入溶膠中，浸漬如，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M小 時(shí)，然后按0. 5°C /min升溫速率從室溫加熱到400度，保溫2小時(shí)，自然冷卻至室溫。室溫 為21度，操作環(huán)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(duì)玻管進(jìn)行環(huán) 切實(shí)驗(yàn)，結(jié)果與鍍膜之前并不變化，環(huán)切等級(jí)C+級(jí)；在cary5000分光光度計(jì)上測(cè)試玻璃管 鍍膜后的透光率，結(jié)果分別為94%。膜層無(wú)鋸齒狀的不平整波紋，膜層無(wú)開(kāi)裂。具體實(shí)施例二如圖1所示的一種太陽(yáng)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(yáng)能集熱器玻璃管采用如下方法制備1、準(zhǔn)備玻璃管，玻璃管長(zhǎng)度30mm，直徑20mm，壁厚1. 6mm,透光率測(cè)試結(jié)果為 91.6%，洗凈待用。2、將正硅酸乙酯15ml和無(wú)水乙醇23ml混合，攪拌35分鐘。3、一邊攪拌上述溶液一邊加入10. 5ml水和0. 12ml鹽酸，加入完成后攪拌均勻，用 鹽酸和氨水調(diào)節(jié)Ph值為3，形成溶膠，陳化3小時(shí)。4、將玻璃管用蒸餾水洗凈、烘干，浸入溶膠中，浸漬30s，浸漬提拉為勻速提拉，提 拉速度為10cm/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35小 時(shí)，然后按0. 7。C /min升溫速率從室溫加熱到500度，保溫2小時(shí)，自然冷卻至室溫。室溫 為18度，操作環(huán)境濕度40%。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(duì)玻管進(jìn)行環(huán) 切實(shí)驗(yàn)，結(jié)果與鍍膜之前并不變化，環(huán)切等級(jí)C+級(jí)；在Cary5000分光光度計(jì)上測(cè)試玻璃管 鍍膜后的透光率，結(jié)果分別為94. 1%。膜層無(wú)鋸齒狀的不平整波紋，膜層無(wú)開(kāi)裂。具體實(shí)施例三如圖1所示的一種太陽(yáng)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(yáng)能集熱器玻璃管采用如下方法制備1、準(zhǔn)備玻璃管，玻璃管長(zhǎng)度30mm，直徑20mm，壁厚1. 6mm,透光率測(cè)試結(jié)果為 90.9%，洗凈待用。2、將正硅酸乙酯15ml和無(wú)水乙醇52ml混合，攪拌110分鐘。3、一邊攪拌上述溶液一邊加入10. 5ml水和0. 14ml鹽酸，加入完成后攪拌均勻，用 鹽酸和氨水調(diào)節(jié)Ph值為4，形成溶膠，陳化9小時(shí)。4、將玻璃管用蒸餾水洗凈、烘干，浸入溶膠中，浸漬55s，浸漬提拉速度為 14-17cm/min,不勻速提拉。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48小 時(shí)，然后按0. 9°C /min升溫速率從室溫加熱到595度，保溫2小時(shí)，自然冷卻至室溫。室溫 為25度，操作環(huán)境濕度60%。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(duì)玻管進(jìn)行環(huán) 切實(shí)驗(yàn)，結(jié)果與鍍膜之前并不變化，環(huán)切等級(jí)C+級(jí)；在Cary5000分光光度計(jì)上測(cè)試玻璃管 鍍膜后的透光率，結(jié)果分別為93. 5%。膜層有鋸齒狀的不平整波紋，膜層無(wú)開(kāi)裂。具體實(shí)施例四如圖1所示的一種太陽(yáng)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(yáng)能集熱器玻璃管采用如下方法制備1、準(zhǔn)備玻璃管，玻璃管長(zhǎng)度30mm，直徑20mm，壁厚1. 6mm,透光率測(cè)試結(jié)果為 91.0%，洗凈待用。2、將正硅酸乙酯15ml和無(wú)水乙醇50ml混合，攪拌100分鐘。3、一邊攪拌上述溶液一邊加入10. 5ml水和0. 14ml氨水，加入完成后攪拌均勻，用 鹽酸和氨水調(diào)節(jié)Ph值為3，形成溶膠，陳化6小時(shí)。4、將玻璃管用蒸餾水洗凈、烘干，浸入溶膠中，浸漬50s，浸漬提拉為勻速提拉，提 拉速度為30cm/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40小 時(shí)，然后按0. 8°C /min升溫速率從室溫加熱到450度，保溫2小時(shí)，自然冷卻至室溫。室溫 為10度，操作環(huán)境濕度20%。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(duì)玻管進(jìn)行環(huán) 切實(shí)驗(yàn)，結(jié)果與鍍膜之前并不變化，環(huán)切等級(jí)C+級(jí)；在Cary5000分光光度計(jì)上測(cè)試玻璃管 鍍膜后的透光率，結(jié)果分別為93. 5%。膜層無(wú)鋸齒狀的不平整波紋，膜層有開(kāi)裂的細(xì)紋。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能集熱器玻璃管，包括玻璃管(1)，其特征在于所述的玻璃管(1)的外表 面上有一層SiO2薄膜(2)。
2.—種權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱器玻璃管制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1) SiO2溶膠的制備以正硅酸乙酯、水和無(wú)水乙醇為原料，以鹽酸或氨水為催化劑，正硅酸 乙酯、水和無(wú)水乙醇的體積比為1 0.7 1.5-3. 5，將正硅酸乙酯和無(wú)水乙醇混合，攪拌 0. 5-2小時(shí)，邊攪拌邊加入水和催化劑，再攪拌均勻，通過(guò)鹽酸和氨水調(diào)節(jié)溶液PH值在2-4 范圍內(nèi)，形成溶膠，陳化3-10小時(shí)；( 將表面清潔、干燥的玻璃管浸入SiA溶膠中，浸漬 60秒以內(nèi)，浸漬提拉速度為10-30cm/min ； C3)熱處理將在SiO2溶膠中處理過(guò)的玻璃管自 然干燥后固化M-48小時(shí)，然后按0. 5-rC /min升溫速率從室溫加熱到400-600度，保溫2 小時(shí)，自然冷卻至室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于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。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中室溫為18-25度，操作環(huán) 境濕度40% -60%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的制備方法，其特征在于步驟( 浸漬提拉速度為勻速。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能集熱器玻璃管及其制備方法，本發(fā)明玻璃管的外表面上有一層SiO2薄膜。本發(fā)明方法包括如下步驟(1)SiO2溶膠的制備；(2)將表面清潔、干燥的玻璃管浸入SiO2溶膠中，浸漬60秒以內(nèi)，浸漬提拉速度為10-30cm/min；(3)熱處理將在SiO2溶膠中處理過(guò)的玻璃管自然干燥后固化24-48小時(shí)，然后按0.5-1℃/min升溫速率從室溫加熱到400-600℃，保溫2小時(shí)，自然冷卻至室溫。本發(fā)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(huán)境條件下測(cè)試，太陽(yáng)能輻照透射率達(dá)到94％；本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單、易于操作，同時(shí)生產(chǎn)成本也較低，易于工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號(hào)F24J2/48GK102062487SQ201010605548
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者孫翔, 申加華, 賀可軍, 鄭樹(shù)祥 申請(qǐng)人:武漢力諾太陽(yáng)能集團(tuán)股份有限公司