CN101948250B - 全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，所述方法包括以下步骤：1）制备SiO2溶胶；2）制备TiO2溶胶；3）采用提拉法镀膜，在太阳能集热管外管上镀上一层SiO2膜；4）采用与步骤3相同的镀膜条件和方法，在经步骤3处理的外管上继续镀上一层TiO2膜。本发明采用溶胶-凝胶法对全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜，镀膜后将外管透过率提高到96-98%，使内管表面多吸收6%-8%的太阳能热量，从而提高整个全玻璃真空太阳能集热管的得热量，进而达到提高全玻璃真空太阳集热器的热效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，尤其涉及采用溶胶-凝胶法在全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法。
背景技术
太阳能集热管的功能是吸收太阳光的辐射能并转化成热能，是太阳能热利用的核心部件之一。目前大量生产并广泛应用的一种太阳能集热管为全玻璃真空太阳能集热管（以下简称太阳能集热管），其包括外玻璃管和内玻璃管，太阳能吸收涂层涂覆在内管的外表面上，太阳能辐射透过玻璃外管被内管上的太阳吸收涂层吸收并转化为热能，内、外玻璃管之间抽成真空以减少对流和传导的热损。当前这种太阳能集热管玻璃外管的热能透过率一般为90%左右，所以在一定程度上，太阳能的利用率还可以进一步提高。
目前提高太阳能利用率的方法一般都是对太阳能集热管内管表面太阳吸收涂层进行改进，不对集热管外管表面的增透进行改进，主要由于用真空法在集热管外管内外表面镀高增透膜在工艺上较难实现，尤其是在外管内表面。
现有溶胶-凝胶技术是一种用化学原料制造陶瓷膜的低温技术，与传统的高温技术相比，该技术可以获得较高的纯度和均匀度。同时由于膜层与基体是以化学键相结合的形式，因此镀层十分牢固，不易剥落。
发明内容
本发明为了克服上述技术背景的不足，提高太阳能集热管外管的热能透过率，开发一种采用溶胶-凝胶方法的全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法。
本发明的技术方案为：全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，所述方法主要包括以下步骤，
1）SiO2溶胶的制备：
取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和催化剂，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再滴加催化剂，20-60℃下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得SiO2溶胶备用；
2）TiO2溶胶的制备：
采用分步水解法，取物质的量比为1：25-30：4-6：0.75-1的钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌15-20min，再滴加酞酸丁酯溶液，滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应4~8小时，室温下陈化一天后，得到TiO2溶胶；
3）先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1：100~250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天待用；
采用提拉法镀膜，将经清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管先在已稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将附着湿膜的外管在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
4）将经步骤3处理的外管放入经预处理的SiO2溶胶中，把外管先在SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
本发明中，所述步骤1中的催化剂为盐酸或氨水溶液。
本发明中，还可以采用酸碱法对太阳能集热管外管内外壁镀增透膜，采用该方法时，所述操作步骤为：
1）SiO2溶胶的制备：
先制备酸性SiO2溶胶，取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和盐酸溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入盐酸溶液为催化剂，30-60℃下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得酸性SiO2溶胶备用；
再制备碱性SiO2溶胶，取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和氨水溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入氨水溶液为催化剂，30-60℃下经磁力搅拌3-6h反应充分，再陈化3-5天，制得碱性SiO2溶胶备用；
2）TiO2溶胶的制备：采用分步水解法，取物质的量比为1：25-30：4-6：0.75-1的钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌15-20min，再滴加酞酸丁酯溶液，滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应4~8小时，室温下陈化一天后，得到TiO2溶胶；
3）先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1：100~250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天待用；
采用提拉法镀膜，将经清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管先在已稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将附着湿膜的外管在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
4）取经预处理的酸性和碱性两种SiO2溶胶，先将经步骤3处理的外管放入其中一种SiO2溶胶中充分浸渍30s，取出在300-500℃进行热处理1-2h，再在60~100℃干燥0.5~1h，处理好后外管继续放入另一种SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
本发明中，还可以在内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管上继续镀上一层TiO2膜，具体操作为：
先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1：100~250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天待用；
将经步骤4处理的全玻璃真空太阳能集热管外管放入经过稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
经上述步骤得到内外壁均依次镀上TiO2膜、SiO2膜、TiO2膜的太阳能集热管外管。
本发明中，所述SiO2溶胶的预处理方法为：将SiO2溶胶过滤再回流6-8h待用。
所述步骤2中去酞酸丁酯溶液以每秒1-2滴的速度滴加完成。
所述步骤3中的全玻璃真空太阳能集热管外管的清洗干燥方法为用超声波清洗完干燥。
优选的，本发明所述步骤3中提拉速率为1-10cm/分。采用提拉法镀膜，这种方法也叫浸渍提拉法。在用浸渍提拉法涂膜过程中，提拉速度是影响膜厚的关键因素，在较低的提拉速度下，湿液膜中线型聚合物分子有较多的时间使分子取向排列平行于提拉方向，这样聚合物分子对液体回流的阻力较小，即聚合物分子形态对湿膜厚度影响较小，因此形成的膜较薄。对于较快的提拉速度，由于湿液膜中线型聚合物分子的取向来不及平行于提拉方向，一定程度上阻碍了液体的回流，因而此时形成的薄膜较厚，薄膜质量较差，有时甚至产生裂纹和剥落现象。本发明在多次实验的基础上，选择最佳的提拉速度5-8cm/min。
本发明中，所采用的溶胶-凝胶法与其它几种制造薄膜材料的方法相比，具有如下优点：（1）利用基片浸渍溶胶后热处理的简单方法即可制备薄膜，设备简单，生产效率高；（2）反应在溶液中进行，均匀度高，多组分均匀度可达分子或原子级，在水溶胶的多元组分体系中，若不同金属离子在水解中共沉积，其化学均匀性可达到原子水平，而对醇溶胶体系，若金属醇盐的水解速度与缩合速度基本上相对，则其化学均匀性可达分子水平。因此，溶胶-凝胶法增进了多组分体系的化学均匀性；（3）对基材的形状及大小要求低，可以大面积在各种不同形状不同材料的基底上制备薄膜；（4）后处理温度低，在远低于陶瓷烧结或玻璃熔化的温度下进行热处理即可获得所需的材料，容易获得组成和结构均匀、晶粒细小的薄膜，尤其是化热稳定性较差的基底上制膜或把热稳定性差的薄膜沉积在基底上，溶胶-凝胶法具有特别重要的意义；（5）化学计量比较准确，易于加宽掺杂量的范围，可以有效地控制薄膜成分及微观结构；（6）对多组分薄膜，几种有机物互溶性好。
总之，本发明采用溶胶-凝胶法对太阳能集热管外管内外壁镀增透膜，使外管和膜层间以化学键相结合，镀层牢固，不易剥落；制备过程只需将外管浸渍溶胶后热处理即可制备薄膜，制备设备简单，生产效率高；镀膜热处理温度低，能耗少；镀膜后将外管透过率提高到96-98%，使内管表面多吸收6%-8%的太阳能热量，从而提高整个全玻璃真空太阳能集热管的得热量，进而达到提高全玻璃真空太阳集热器的热效率的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，本发明全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，所述方法包括以下步骤：
1）SiO2溶胶的制备：
取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和催化剂，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再滴加催化剂，催化剂可以为盐酸或氨水溶液，20-60℃下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得SiO2溶胶备用；
2）TiO2溶胶的制备：
采用分步水解法，取物质的量比为1：25-30：4-6：0.75-1的钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌15-20min，再以每秒1-2滴的速度滴加酞酸丁酯溶液，滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应4~8小时，室温下陈化一天后，得到TiO2溶胶；
3）先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1：100~250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天待用；
采用提拉法镀膜，将经超声清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管先在已稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将附着湿膜的外管在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
4）将经步骤3处理的外管放入经回流6-8h预处理的SiO2溶胶中，把外管先在SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
本发明中，还可以采用酸碱法对太阳能集热管外管内外壁镀增透膜，采用该方法时，所述操作步骤为：
1）SiO2溶胶的制备：
先制备酸性SiO2溶胶，取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和盐酸溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入盐酸溶液为催化剂，30-60℃下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得酸性SiO2溶胶备用；
再制备碱性SiO2溶胶，取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和氨水溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入氨水溶液为催化剂，30-60℃下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得碱性SiO2溶胶备用；
2）TiO2溶胶的制备：采用分步水解法，取物质的量比为1：25-30：4-6：0.75-1的钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌15-20min，再以每秒1-2滴的速度滴加酞酸丁酯溶液，滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应4~8小时，室温下陈化一天后，得到TiO2溶胶；
3）先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1：100~250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天待用；
采用提拉法镀膜，将经超声清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管先在已稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将附着湿膜的外管在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
4）取经回流6-8h预处理的酸性和碱性两种SiO2溶胶，先将经步骤3处理的外管放入其中一种SiO2溶胶中充分浸渍30s，取出在300-500℃进行热处理1-2h，再在60~100 ℃干燥0.5~1h，处理好后外管继续放入另一种SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
实施例1
（1）SiO2溶胶制备
将正硅酸乙酯（TEOS）114ml（0.5mol）、无水乙醇584ml（10mol）、去离子水9.5ml（0.53mol）依次加到反应瓶中，再加入37%盐酸0.415ml（0.005mol）为催化剂，在室温下经磁力搅拌一小时，进行预水解，再30℃温度下继续搅拌两小时后静置陈化三天，制得酸性SiO2溶胶备用。
（2）TiO2溶胶制备
取无水乙醇（EtOH）730ml（12.5mol）、去离子水36.5mL（2mol）、37%盐酸（HCl）31.25mL（0.38mol）混合后磁力剧烈搅拌15min，再滴加钛酸丁酯（Ti(OBu)4）172.5mL（0.5mol），滴加完毕在室温下于密封容器内搅拌反应4小时，室温陈化1d后，得到TiO2溶胶。
（3）先将SiO2溶胶和TiO2溶胶进行预处理，过滤 SiO2溶胶再回流6h待用；TiO2溶胶在镀膜前，按TiO2溶胶与无水乙醇1:100的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天。
用提拉法进行镀膜，将太阳能集热器玻璃外管经过超声波清洗、烘干后放在大型提拉机上，先把外管在预处理过的TiO2溶胶中浸渍，之后向上提拉，提拉速率为1cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃晾放25分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。
（4）将经步骤3处理的全玻璃真空太阳能集热管外管放入经预处理的SiO2溶胶中，把外管先在SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃晾放25分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时，得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
经透光率测量仪检测，得到的太阳能集热管外管透过率95%。
实施例2
（1）SiO2溶胶制备：
将正硅酸乙酯（TEOS）114ml（0.5mol）、无水乙醇584ml（10mol）、去离子水9.0ml（0.50mol）依次加入到反应瓶中，再加入28%氨水0.375ml（0.005mol）为催化剂，在室温下经磁力搅拌一小时，进行预水解，在室温下再继续搅拌五小时后静置陈化五天，制得碱性SiO2溶胶备用。
（2）TiO2溶胶制备
取无水乙醇（EtOH）730mL（12.5mol）、去离子水36.5mL（2mol）、37%盐酸（HCl）31.25mL（0.38mol），混合后磁力剧烈搅拌15min，再滴加钛酸丁酯（Ti(OBu)4）172.5mL（0.5mol），滴加完毕在室温下于密封容器内搅拌反应4小时，室温陈化1d后，得到TiO2溶胶。
（3）先将SiO2溶胶和TiO2溶胶进行预处理，过滤 SiO2溶胶再回流6h待用；TiO2溶胶在镀膜前，按TiO2溶胶与无水乙醇1:250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天。
用提拉法进行镀膜，将太阳能集热器玻璃外管经过超声波清洗、烘干后放在大型提拉机上，先把外管在预处理过的TiO2溶胶中浸渍，之后向上提拉，提拉速率为8cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃下晾放25分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。
（4）将经步骤3处理的全玻璃真空太阳能集热管外管放入经预处理的SiO2溶胶中，把外管先在SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为8cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃下晾放25分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。
将上述得到的外管在经预处理过的TiO2溶胶中浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为8cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃下晾放25分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时，得到内外壁均镀上TiO2膜、SiO2膜、TiO2膜的太阳能集热管外管。
经透光率测量仪检测，得到的太阳能集热管外管透过率为96%。
实施例3
（1）SiO2溶胶制备：
将正硅酸乙酯（TEOS）114ml（0.5mol）、无水乙醇1168ml（20mol）、去离子水18.0ml（1.0mol）依次加入到烧杯中，再加入28%氨水1.875ml（0.025mol）为催化剂，在室温下经磁力搅拌一小时，进行预水解，在室温下再继续搅拌五小时后静置陈化五天，制得碱性SiO2溶胶备用。
（2）TiO2溶胶制备
取无水乙醇（EtOH）876mL（15mol）、去离子水54mL（3mol）、37%盐酸（HCl）41.7mL（0.5mol），混合后磁力剧烈搅拌15min，再滴加钛酸丁酯（Ti(OBu)4）172.5mL（0.5mol），滴加完毕在室温下于密封容器内搅拌反应4小时，室温陈化1d后，得到TiO2溶胶。
（3）先将SiO2溶胶和TiO2溶胶进行预处理，过滤 SiO2溶胶再回流7h待用；TiO2溶胶在镀膜前，按TiO2溶胶与无水乙醇1:150的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天。
用提拉法进行镀膜，将太阳能集热器玻璃外管经过超声波清洗、烘干后放在大型提拉机上，先把玻璃管在预处理过的TiO2溶胶中浸渍，之后向上提拉，提拉速率为20cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间室温下晾放30分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。
（4）将经步骤3处理的全玻璃真空太阳能集热管外管放入经预处理的SiO2溶胶中，把外管先在SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为20cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间室温下晾放30分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。
将上述得到的外管在经预处理过的TiO2溶胶中浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为20cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间室温下晾放30分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时，得到内外壁均镀上TiO2膜、SiO2膜、TiO2膜的太阳能集热管外管。
经透光率测量仪检测，得到的太阳能集热管外管透过率为95%。
实施例4
（1）SiO2溶胶制备（采用酸碱两步法）：
将正硅酸乙酯（TEOS）114ml（0.5mol）、无水乙醇584ml（10mol）、去离子水9.5ml（0.50mol）依次加入到反应瓶中，再加入28%氨水0.375ml（0.005mol）为催化剂，在室温下经磁力搅拌一小时，进行预水解，再室温下继续搅拌五小时后静置陈化五天，制得碱性SiO2溶胶备用。
将正硅酸乙酯（TEOS）114ml（0.5mol）、无水乙醇584ml（10mol）、去离子水9.5ml（0.50mol）依次加入到反应瓶中，再加入37%盐酸0.415ml为催化剂，在室温下经磁力搅拌一小时，进行预水解，在60℃温度下继续搅拌两小时后静置陈化两天，制得酸性SiO2溶胶备用。
（2）TiO2溶胶制备
取无水乙醇（EtOH）730mL（12.5mol）、去离子水45.5mL（2.5mol）、37%盐酸（HCl）31.25mL（0.38mol），混合后磁力剧烈搅拌15min，再滴加钛酸丁酯（Ti(OBu)4）172.5mL（0.5mol），滴加完毕在室温下于密封容器内搅拌反应4小时，室温陈化1d后，得到TiO2溶胶。
（3）先将SiO2溶胶和TiO2溶胶进行预处理，过滤 SiO2溶胶再回流8h待用；TiO2溶胶在镀膜前，按TiO2溶胶与无水乙醇1:250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天。
用提拉法进行镀膜，将太阳能集热器玻璃外管经过超声波清洗、烘干后放在大型提拉机上，先把玻璃管在预处理过的TiO2溶胶中浸渍，之后向上提拉，提拉速率为10cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间室温下晾放20分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。
（4）取经预处理的酸性和碱性两种SiO2溶胶，先将外管放入酸性SiO2溶胶中充分浸渍30s，取出在300℃进行热处理2h，再在60℃干燥1h。处理好后继续放入碱性SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为10cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间室温下晾放20分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
将上述得到的外管在经预处理过的TiO2溶胶中浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为10cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间室温下晾放20分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时，得到内外壁均镀上TiO2膜、SiO2膜、TiO2膜的太阳能集热管外管。
经透光率测量仪检测，得到的太阳能集热管外管透过率为98%。
实施例5
（1）SiO2溶胶制备（采用酸碱两步法）：
将正硅酸乙酯（TEOS）114ml（0.5mol）、无水乙醇584ml（10mol）、去离子水9.5ml（0.50mol）依次加入到反应瓶中，再加入37%盐酸0.415ml（0.005mol）为催化剂，在室温下经磁力搅拌一小时，进行预水解，再35℃下继续搅拌五小时后静置陈化五天，制得碱性SiO2溶胶备用。
将正硅酸乙酯（TEOS）114ml（0.5mol）、无水乙醇584ml（10mol）、去离子水9.5ml（0.50mol）依次加入到反应瓶中，再加入37%盐酸0.415ml为催化剂，在室温下经磁力搅拌一小时，进行预水解，在60℃温度下继续搅拌两小时后静置陈化两天，制得酸性SiO2溶胶备用。
（2）TiO2溶胶制备
取无水乙醇（EtOH）730mL（12.5mol）、去离子水45.5mL（2.5mol）、37%盐酸（HCl）31.25mL（0.38mol），混合后磁力剧烈搅拌15min，再滴加钛酸丁酯（Ti(OBu)4）172.5mL（0.5mol），滴加完毕在室温下于密封容器内搅拌反应4小时，室温陈化1d后，得到TiO2溶胶。
（3）先将SiO2溶胶和TiO2溶胶进行预处理，过滤 SiO2溶胶再回流8h待用；TiO2溶胶在镀膜前，按TiO2溶胶与无水乙醇1:200的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天。
用提拉法进行镀膜，将太阳能集热器玻璃外管经过超声波清洗、烘干后放在大型提拉机上，先把玻璃管在预处理过的TiO2溶胶中浸渍，之后向上提拉，提拉速率为9cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃下晾放20分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。
（4）取经预处理的酸性和碱性两种SiO2溶胶，先将外管放入酸性SiO2溶胶中充分浸渍30s，取出在500℃进行热处理1h，再在100℃干燥0.5h，处理好后继续放入酸性SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为9cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃下晾放20分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时。经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
将上述得到的外管在经预处理过的TiO2溶胶中浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为9cm/分；提拉完毕，湿膜在镀膜室净化车间20℃下晾放20分钟，在干燥箱中在60℃干燥半小时，得到内外壁均镀上TiO2膜、SiO2膜、TiO2膜的太阳能集热管外管。
经透光率测量仪检测，得到的太阳能集热管外管透过率为98%。
Claims (7)
1.全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
1）SiO2溶胶的制备：
先制备酸性SiO2溶胶，取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和盐酸溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入盐酸溶液为催化剂，30-60℃下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得酸性SiO2溶胶备用；
再制备碱性SiO2溶胶，取物质的量比为1.0：20-40：1.0-2.0：0.01-0.05的正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水和氨水溶液，将正硅酸乙脂、无水乙醇、去离子水混合，再加入氨水溶液为催化剂，30-60℃下经磁力搅拌反应3-6h，再陈化3-5天，制得碱性SiO2溶胶备用；
2）TiO2溶胶的制备：采用分步水解法，取物质的量比为1：25-30：4-6：0.75-1的钛酸丁酯、无水乙醇、去离子水、盐酸，将盐酸、无水乙醇、去离子水混合后剧烈搅拌15-20min，再滴加钛酸丁酯溶液，滴加完毕，在室温下置于密封容器内搅拌反应4~8小时，室温下陈化一天后，得到TiO2溶胶；
3）先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1：100~250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天待用；
采用提拉法镀膜，将经清洗干燥的全玻璃真空太阳能集热管外管放在提拉机上，外管先在已稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将附着湿膜的外管在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
4）取经预处理的酸性和碱性两种SiO2溶胶，先将经步骤3处理的外管放入其中一种SiO2溶胶中充分浸渍30s，取出在300-500℃进行热处理1-2h，再在60~100℃干燥0.5~1h，处理好后外管继续放入另一种SiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
经上述步骤得到内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管。
2.根据权利要求1所述的全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于：所述内外壁均镀上TiO2膜与SiO2膜的太阳能集热管外管上继续镀上一层TiO2膜，具体操作为：
先将TiO2溶胶进行预处理，按TiO2溶胶与无水乙醇1：100~250的体积比进行搅拌稀释0.5h，再陈化1天待用；
所述的全玻璃真空太阳能集热管外管放入经过稀释的TiO2溶胶中充分浸渍30s之后，向上提拉，提拉速率为1-20cm/分，再将湿膜在室温下晾放20-30分钟，然后在60℃下干燥30min；
经上述步骤得到内外壁均依次镀上TiO2膜、SiO2膜、TiO2膜的太阳能集热管外管。
3.根据权利要求1所述的全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于所述SiO2溶胶的预处理方法为：将SiO2溶胶过滤再回流6-8h待用。
4.根据权利要求1所述的全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于：所述步骤2中钛酸丁酯溶液以每秒1-2滴的速度滴加完成。
5.根据权利要求1所述的全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于：所述步骤3中的全玻璃真空太阳能集热管外管的清洗干燥方法为用超声波清洗完干燥。
6.根据权利要求1所述的全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于：所述步骤3中提拉速率为1-10cm/分。
7.根据权利要求6所述的全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，其特征在于：所述步骤3中提拉速率为5-8cm/分。
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| CN101308878A (zh) * | 2008-07-11 | 2008-11-19 | 常州市亚玛顿科技有限公司 | 均匀大面积光线增透镀膜太阳能电池封装玻璃及制作方法 |
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