CN1132798C - 真空集热管玻璃—金属封接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空集热管玻璃—金属封接工艺，包括步骤：(1)将要封接的金属可伐与玻璃定位接触；(2)对金属可伐施加高频电磁波，使可伐升温，并使玻璃软化或熔化而与金属可伐熔接；(3)冷却，使玻璃凝固，完成金属可伐与玻璃的封接。和现有技术相比，本发明工艺简单，能耗小，成本低，所制成的集热管使用寿命长。

Description

真空集热管玻璃--金属封接工艺
真空集热管玻璃--金属高频封接工艺
本发明涉及玻璃--金属封接工艺，特别是涉及用于真空集热管的玻璃--金属高频封接工艺。
传统的玻璃--金属封接一般采用火焰封接方法将玻璃和金属用熔接在一起。这种方法要求被封接的玻璃与金属的膨胀系数非常匹配，而且熔接后的制品要仔细退火，以消除熔接后形成的应力；此外，这种封接方法调节熔封温度较难，能耗大，工艺重复性差。为此，中国专利ZL93101627提出了一种玻璃--金属热压封接工艺，它是将铅焊料(铅丝)置于要封接的玻璃与金属之间，并加热铅丝使其温度达到铅焊熔点的0.7-0.9倍，然后对焊料进行冲击加压，使玻璃与金属封接在一起。将这种工艺用于真空集热管的玻璃--金属封接时，由于集热管的端盖使用金属可阀，热管使用金属铜，铅熔点低，使得真空集热管的排气温度降低，无法彻底排气，因而在使用过程中集热管排气速率大，使用寿命降低。
本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种新型的真空集热管玻璃--金属封接工艺，简化工艺，降低成本，减小能耗，提高集热管的使用寿命。
本发明的玻璃--金属封接工艺使用一种高频电磁波发生装置，它是首先将要封接的金属可阀与玻璃接触定位，然后对金属可阀施加高频电磁波，高频电磁波在金属可阀中产生涡流使金属可阀发热，从而加热接触部分的玻璃并使之溶化而与金属可阀相连接，最后使玻璃凝固，完成金属可阀与玻璃的封接。
和现有技术相比，本发明工艺简单，能耗小，成本低，所制成的集热管使用寿命长。
下面参照附图和实施例详细描述本发明。
附图是用本发明的工艺所制成的真空集热管的示意图。
附图中标号表示：1、热管，2、金属可阀，3、玻璃，
                4、特硬玻璃，5、吸热板
本发明的真空集热管玻璃--金属封接工艺使用一种高频电磁波发生装置，其包括如下步骤：
(1)将要封接的金属可阀2与玻璃3定位接触
(2)对金属可阀2施加高频电磁波，使金属可阀2升温，并使玻璃3软化或熔化而与金属可阀2熔接；
(3)冷却，使玻璃3凝固，完成金属可阀2与玻璃3的封接。
所述的金属可阀2，是由铁钴镍合金(4J29或4J44)制成的，也可以由其他合适的材料制成。需要指出的是，玻璃3的膨胀系数应当与金属可阀2的膨胀系数相匹配或一致，以减小封接应力，防止封接件的破坏。
本发明的工艺所用的产生高频电磁波的装置可以是一种线圈式电磁波发生器，也可以是符合本发明目的的其他形式的高频电磁波发生器。所用的高频电磁波发生装置最好是可调频率和可调功率的，以使之能够适应不同要求的产品。
封接所用的高频电磁波的频率和功率的大小依据所要封接的玻璃—金属材料的性质、封接件的尺寸等具体情况来确定。一般来说高频电磁波的频率为200KHz-1MHz，产生该高频电磁波的功率为6KW-25KW。在本发明的工艺中，通过调节所施加的高频电磁波的频率和功率，就可以与不同要求的封接件相适应，从而本发明具有广阔的应用范围。
本发明的工艺不存在压力冲击，所以在实施步骤(2)、(3)的同时还可以实施对集热管抽真空的步骤，从而提高了生产率。
为了使封接更加密实，在实施步骤(2)、(3)的同时还可以实施使金属可阀与玻璃压紧的步骤。
由于无压力冲击和/或电磁波频率和功率可调，使得本发明能够适应不同尺寸封接件的要求。例如：真空集热管的玻璃管直径为60mm-120mm，长度为1200mm-2000mm，厚度为1.5mm-2.5mm。但其并不局限于上述尺寸。
在本发明的一个实施事例中，所述要封接玻璃管的直径为60mm，长度为1500mm，金属可阀为铁钴镍合金(4J29或4J44)，所使用的高频电磁波的频率为400KHz-1MHz，产生该高频电磁波的功率为6KW，由此所封接的真空集热管的漏气速率小于10-11mbar.l/sec。
在本发明的又一个实施例中，所要封接的玻璃管的直径为120mm，长度为2000mm，金属可阀为铁钴镍合金(4J29或4J44)，所使用的高频电磁波的频率为400KHz，产生该高频电磁波的功率为12KW，由此所封接的真空集热管的漏气速率小于10-11mbar.l/sec。
在本发明的第三个实施例中，所要封接的玻璃管的直径为100mm，长度为1800mm，金属可阀为铁钴镍合金(4J29或4J44)，所用的高频电磁波的频率为6000KHz，产生该高频电磁波的功率为l2KW，由此所封接的真空集热管的漏气速率小于10-11mbar.l/sec。
本发明使用高频封接工艺，只要调节高频电磁波的频率和功率就可控制玻璃与金属可阀的封接温度，提高了封接性能和重复性，并保证了真空集热管的真空度要求；此外，还适当提高了真空集热管的排气温度，使除气更加彻底，在使用中放气速率更低，从而延长了真空集热管的使用寿命。
上述参照附图及实施例的描述只是用于说明本发明的，而不构成对它的限定。显然，在本发明的启示下可以对发明作出许多变型，但不脱离本发明的实质。

Claims (10)

1、一种真空集热管玻璃--金属封接工艺，它使用一种高频电磁波发生装置，其特征在于包括如下步骤：
(1)将要封接的金属可阀与玻璃接触定位；
(2)用所述的高频电磁波发生装置对金属可阀施加高频电磁波，
使可阀升温，并使玻璃软化或熔化而与金属可阀熔接；
(3)冷却，使玻璃凝固，完成金属可阀与玻璃的封接。
2、根据权利要求1所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，所述的金属可阀为铁钴镍合金(4J29、4J44)制成，玻璃的膨胀系数与金属可阀相匹配。
3、根据权利要求1或2所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，所述高频电磁波发生装置所产生电磁波的频率和其功率可以调节。
4、根据权利要求3所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，所述的高频电磁波的频率为200KHz-1MHz，产生该高频电磁波的功率为6KW-25KW。
5、根据权利要求1或2所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，在实施步骤(2)、(3)的同时还包括对集热管抽真空的步骤。
6、根据权利要求1或2所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，在实施步骤(2)、(3)的同时还包括使金属可阀与玻璃压紧的步骤。
7、根据权利要求4所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，真空集热管的玻璃管直径为60mm-120mm，长度为1200mm-2000mm，厚度为1.5mm-2.5mm。
8、根据权利要求7所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，所述玻璃管直径为60mm，长度为1500mm，所述的高频电磁波的频率为400KHz-1MHz，产生该高频电磁波的功率为6KW。
9、根据权利要求7所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，所述玻璃管直径为120mm，长度为2000mm，所述的高频电磁波的频率为400KHz，产生该高频电磁波的功率为12KW。
10、根据权利要求7所述的真空集热管玻璃--金属封接工艺，其特征在于，所述玻璃管直径为100mm，长度为1800mm，所述的高频电磁波的频率为6000KHz，产生该高频电磁波的功率为12KW。
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Assignee: Beijing RIAMB Huantai Technology Co., Ltd.

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Denomination of invention: Vacuum heat collecting tube glass - metal sealing process

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License type: Exclusive License

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