專利名稱：鋁-銅-鎂-氮吸收涂層真空太陽能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有鋁－銅－鎂－氮吸收涂層真空太陽能集熱管，屬太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。
已有的太陽能集熱器，都是以太陽能集熱管作為吸熱元件。太陽能集熱管由二根不同半徑的玻璃管同心安裝而成。安裝前，在內(nèi)管的外表面涂以太陽能吸收涂層，安裝后，將兩管之間抽成高真空并密封。中國專利85100142公開的一種真空太陽能集熱管，在內(nèi)管表面涂以純鋁膜反射層作為底層，再涂以鋁－氮層作為太陽能吸收層。這種涂層的底層鋁膜，由于其與玻璃管的膨脹系數(shù)互不匹配，因而在集熱管的制作和使用過程中受到熱沖擊時，容易脫落，影響集熱管的集熱性能和使用壽命。
本實用新型的目的是改變集熱管內(nèi)玻璃管外表面的涂層結(jié)構(gòu)，使涂層在集熱管的制作和使用過程中，牢固附著在內(nèi)玻璃管上，確保集熱管的集熱性能，延長使用壽命。
本實用新型的內(nèi)容是鋁－銅－鎂－氮吸收涂層真空太陽能集熱管，包括內(nèi)、外玻璃、支架，支架將內(nèi)、外玻璃管定位。內(nèi)玻璃管的外表面上，涂有太陽能吸收涂層，該吸收層從里到外依次為鋁－銅－鎂－氮過渡層，鋁－銅－鎂反射層和鋁－銅－鎂－氮吸收層。
圖1是真空太陽能集熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型設(shè)計的內(nèi)玻璃管外表面上的涂層結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖，詳細介紹本實用新型的內(nèi)容。
圖1和圖2中，1是內(nèi)玻璃管，2是外玻璃管，3是支架，4是涂層，5是鋁－銅－鎂－氮過渡層，6是鋁－銅－鎂反射層，7是鋁－銅－鎂－氮吸收層。
本實用新型設(shè)計的集熱管太陽能吸收涂層是在直流圓柱磁控濺射真空系統(tǒng)中沉積而得的。濺射陰極為鋁－銅－鎂合金，合金的成分為鋁90～92％，銅3.5～5％，鎂1～2％，其余為雜質(zhì)元素。其制備過程是首先，在氬氣和氮氣的混合氣體中，制備鋁－銅－鎂－氮過渡層，使其厚度為100 ～200 。然后，在同一真空室內(nèi)純氬氣氣氛中，制備鋁－銅－鎂反射層，使其厚度為900 －1500 。最后，同一真空室內(nèi)，在氬和氮氣的混合氣體中，制備鋁－銅－鎂－氮吸收層，使其厚度為1200 －1600 。
本實用新型的效果是1.將已有技術(shù)中的純鋁濺射陰極改成鋁合金濺射陰極，便于濺射陰極的加工、制作，從而保證制備涂層的工藝操作正常進行。
2.在已有技術(shù)的玻璃管與反射層之間增加一層鋁－銅－鎂－氮過渡層，該過渡層的熱膨脹系數(shù)介于金屬與玻璃之間，因而過渡層與玻璃之間的熱膨脹系數(shù)互相匹配，過渡層牢固附著在玻璃上。這就使集熱管在加工和使用過程中經(jīng)得起熱沖擊，從而使吸收涂層不易脫落，保證了集熱管的質(zhì)量。
3.由于使用了鋁合金濺射陰極，在反射層中，有Cu、Mg原子存在，因而提高了反射率。鋁－銅－鎂反射層同時具有高耐腐蝕作用，保證涂層在真空管內(nèi)的殘余氣體釋放時不受腐蝕，從而也就延長了真空集熱管的使用壽命。
本實用新型的一個實施例是用成分為Al91％、Cu35％、Mg1％的鋁合金濺射源，真空系統(tǒng)中，首先通入氬氣和氮氣在內(nèi)玻璃管的外表面沉積鋁－銅－鎂－氮過渡層，使其厚度為120 左右。然后，在同一真空內(nèi)，通入純氬氣，再沉積鋁－銅－鎂反射層，使其厚度為1200 左右。最后，同時通入氬氣和氮氣，沉積鋁－銅－鎂－氮吸收層，使其厚度為1500 。
權(quán)利要求1.一種鋁-銅-鎂-氮吸收涂層真空太陽能集熱管，包括內(nèi)、外玻璃管、支架，支架將內(nèi)、外玻璃管定位，其特征在于內(nèi)玻璃管的外表面上，涂有太陽能吸收涂層，該吸收涂層從里到外依次為鋁-銅-鎂-氮過渡層，鋁-銅-鎂反射層和鋁-銅-鎂-氮吸收層。
2.如權(quán)利要求1所述的集熱管，其特征在于其中所述的鋁－銅－鎂－氮過渡層的厚度為100 ～200 ，鋁－銅－鎂反射層的厚度為900 －1500 ，鋁－銅－鎂－氮吸收層的厚度為1200 －1600 。
專利摘要本實用新型涉及一種具有鋁—銅—鎂—氮吸收涂層真空太陽能集熱管。該集熱管由內(nèi)、外玻璃管及支架組成。內(nèi)、外玻璃管同心安裝，安裝前，在內(nèi)玻璃管的外表面涂以太陽能吸收涂層，安裝后，將兩管之間抽成真空，然后密封。太陽能吸收層共為三層，即鋁—銅—鎂—氮過渡層、鋁—銅—鎂反射層和鋁—銅—鎂—氮吸收層。本實用新型設(shè)計的涂層牢固附著在內(nèi)玻璃管的外表面上，因而集熱管具有集熱性能好、使用壽命長等優(yōu)點。
文檔編號F24J2/48GK2194485SQ9421345
公開日1995年4月12日 申請日期1994年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月9日
發(fā)明者鄭世民, 于學(xué)德, 李云松 申請人:于學(xué)德, 鄭世民