CN101786805B - 一种太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金的封接方法 - Google Patents

一种太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金的封接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金的封接方法。涉及高硅硼玻璃与可伐合金在无过渡玻璃的情况下的匹配封接，为金属玻璃中高温太阳能真空集热管的制作提供了新的方法。该方法中可伐合金与高硅硼玻璃的膨胀系数相差范围为5％-50％；封接区加热温度为300℃-1200℃；封接口长度约3mm-8mm；封接后对高硅硼玻璃与可伐合金进行退火处理，退火温度在300℃-600℃，时间在10-60分钟。该方法不用使用玻璃过渡段，节约了生产成本，增加了封接可靠性的同时也提高了太阳能集热管的利用率。

Description

一种太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金的封接方法
技术领域
本发明属于太阳能应用领域，具体涉及一种金属玻璃中高温太阳能真空集热管中高硅硼玻璃与可伐合金的封接方法。
技术背景
目前国内，在金属玻璃中高温太阳能真空集热管制造中，由于一般金属与玻璃的热膨胀系数有一定差值，金属与玻璃的封接往往不能直接封接，如要实现匹配封接则要加入一个或一个以上的过渡段，过渡段的增加使得漏气的可能性增大，致使整个装置的气密性降低；过渡段过长使得过渡装置占整个集热管的比例加大，降低了集热管的集热效率；中间的过渡玻璃国内的产量少，价格高，增加了集热管的生产成本；工艺复杂，不适合大规模生产。其他的非匹配封接技术也尚未成熟，玻璃管易炸裂，很难达到高温工作的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金直接封接的方法。可伐合金与高硅硼玻璃的膨胀系数相差范围为5％--50％；封接区加热温度为300℃-1200℃；封接口长度约3mm-8mm；封接后对高硅硼玻璃与可伐合金进行退火处理，退火温度在300℃-600℃，时间在10-60分钟。
该方法不用使用玻璃过渡段，节约了生产成本，增加了封接可靠性的同时也提高了太阳能集热管的利用率。
附图说明
图1为本发明的太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金连接的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，高硅硼玻璃1、可伐合金2直接封接。高硅硼玻璃1与可伐合金2的膨胀系数分别为4.8-5.2×10-6/℃和4.7-5.5×10-6/℃。
两种材料直接封接方法如下：
1).先将可伐合金2进行预氧化，将可伐合金2放在火焰上边旋转边加热氧化，在700℃--1000℃的温度下，将可伐合金2加热到暗红色，此时可伐合金2的表面均匀的附着上一层氧化物，氧化物的主要成分为氧化亚铁。氧化层的厚度为1-2μm，面密度为0.3-0.7mg/m2时为最佳。
2).将高硅硼玻璃管边旋转边加热到450℃-650℃，待玻璃变红变软后将氧化后的可伐合金2插入到玻璃管壁中5-8mm，使熔融状态的玻璃管均匀包覆在金属管外壁，用石墨将其定型。
3).将高硅硼玻璃2与可伐合金2放置到退火炉中去应力，时间维持在10-60分钟，温度维持在360℃-500℃。
除了上面的直接封接的两种材料之外，还有另外两种可以直接封接的材料：高硅硼玻璃与可伐合金的膨胀系数分别为3.0-3.6×10-6/℃和2.8-3.3×10-6/℃。
两种材料直接封接方法如下：
1).先将可伐合金2进行预氧化，将可伐合金2放在火焰上边旋转边加热氧化，在700℃--1000℃的温度下，将可伐合金2加热到暗红色，此时可伐合金2的表面均匀的附着上一层氧化物，氧化物的主要成分为氧化亚铁。氧化层的厚度为1-2μm，面密度为0.3-0.7mg/m2时为最佳。
2).将玻璃管边旋转边加热到650℃-850℃，待玻璃变红变软后将氧化后的可伐合金2插入到玻璃管壁中5-8mm，使熔融状态的玻璃管均匀包覆在金属管外壁，用石墨将其定型。
3).将玻璃与可伐合金2放置到退火炉中去应力，时间维持在10-60分钟，温度维持在560℃-650℃。

Claims (1)

1.一种太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金的封接方法，其特征在于：太阳能集热管高硅硼玻璃与可伐合金直接封接，中间无过渡玻璃；高硅硼玻璃与可伐合金的膨胀系数分别为4.8-5.2×10-6/℃和4.7-5.5×10-6/℃；具体封接步骤如下：
a)先将可伐合金进行预氧化，将可伐合金放在火焰上边旋转边加热氧化，在700℃--1000℃的温度下，将可伐加热到暗红色，此时可伐的表面均匀的附着上一层氧化物；所述的氧化物的主要成分为氧化亚铁，氧化层的厚度为1-2μm，面密度为0.3-0.7mg/m2；
b)将高硅硼玻璃管边旋转边加热到450℃-650℃，待玻璃变红变软后将氧化后的可伐合金插入到玻璃管壁中5-8mm，使熔融状态的玻璃管均匀包覆在金属管外壁，用石墨将其定型；
c)将高硅硼玻璃与可伐合金放置到退火炉中去应力，时间维持在10-60分钟，温度维持在360℃-500℃。
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