[发明专利]一种用于太阳能高温集热管的低辐射膜及其成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能高温集热管的低辐射膜，并提供了一种该低辐射膜的成型工艺。

背景技术

低辐射膜是在玻璃表面镀制的多层金属或其他化合物组成的薄膜，该膜层具有对可见光高透过及对中远红外线高反射的特性。低辐射玻璃也称Low-E玻璃，Low-E是英文Low-Emissivity的简称。Low-E玻璃即采用真空磁控溅射方法在玻璃表面上镀上含有一层或两层银层的膜系，来降低能量吸收或控制室内外能量交换，对应的膜系即为低辐射膜。低辐射膜从20世纪90年代率先在欧美国家兴起，中国也随之加入其中，并于2002年12月17日发布并于2003年6月1日实施相关国家标准GB/T 18915.2一2002，其共有两部分，第二部分即为低辐射镀膜玻璃。

目前，随着人们对可持续发展与节能减排的认知逐渐加强,低辐射镀膜玻璃正被越来越多的应用到建筑与汽车行业, Ag膜是低辐射膜的主要功能膜，但Ag膜易氧化的特性决定了它必须由一层保护膜包被，由于成膜工艺的问题，传统的保护膜（SnO₂、TiO₂、ZnO）易在镀制的过程中将Ag氧化，降低透过率；且它们的材质较软，又极大的限制了它的使用范围，故一般被用作中空玻璃内膜。

较早的低辐射膜，如中国第CN1247839A发明专利申请公开，所采用膜系为较简单的三层结构，作为功能层的Ag膜缺少保护层，其外层直接是表面电解质层，Ag易氧化。

中国第CN1948201A发明专利申请公开背景技术部分则对之前低辐射膜有一个相对权威的总结，并指出在银层与电解质层之间加上一薄层金属钛阻挡层的低辐射膜，此类膜在进行热加工过程中难度大，钛金属层厚度难以控制，可能导致膜的光学性能不一致，现有技术的工艺性达不到要求。同时该申请还具体公开了一种采用了氮化铝或氧化铝作为电解质层，并辅以不锈钢、镍镉合金层作为保护层的方案，虽然由此其热稳定性有大幅提高，如在450~550℃（太阳能高温应用领域）高温条件下加热一小时后膜层仍然不损坏，且辐射比只有0.05~0.10，不过随着技术要求的提高膜层的热稳定性还有待于进一步提高。

太阳能热利用的新技术中主要是太阳能光热发电，与光伏发电相比，光热发电没有生产太阳能电池带来的高能耗、高污染等问题，设备生产过程更清洁，发电的规模效益也更好，可谓纯绿色无污染。此外，由于光热发电采用储热装置，能够提供稳定的电力输出，与光伏发电相比，更容易解决并网问题。

在国际上，太阳能光热发电已经成为可再生能源的发展热点。早在上世纪80年代，国外就建造了装机容量500千瓦以上的各类光热电站，并开始了商业化运作。据统计，截止到2011年5月，已经并网运行的大约1266MW,在建的1830MW，宣布建设的1620MW。

中国则从近几年才开始示范工程的建设。虽然起步较晚，但业界对于中国光热发电的前景仍持乐观态度。由发改委发布、6月1日正式施行的《产业结构调整指导目录（2011年本）》的鼓励类中新增了新能源类，而“太阳能热发电集热系统”则是新能源类的第一项。

太阳能高温光热发电当前最大的问题是光电转化效率较低，以及上面提到的膜层热稳定性问题，单位发电量成本高，想办法增加对光的吸收、减少太阳能的损耗、提高转化率是降低成本,更大程度的推进太阳能高温发电发展的根本。

发明内容

因此，本发明的目的在于进一步的提高用于太阳能高温集热管的低辐射膜的热稳定性并降低辐射比，为此，本发明提供了一种用于太阳能高温集热管的低辐射膜，并针对该低辐射膜提供了一种能够产生均质膜的成型工艺。

本发明采用以下技术方案：

该发明用于太阳能高温集热管的低辐射膜，在玻璃基体上形成，其特征在于其结构为由从内到外依次沉积形成的粘结层、第一电介质层、银膜、阻挡层和第二电介质层组成的五层结构，所述粘结层为Ti层，第一电解质层和第二电解质均为TiNx层，而阻挡层为TiO2层，其中x=0.6~1.6。

上述用于太阳能高温集热管的低辐射膜，所述Ag膜厚度为13nm~22nm，第二电解质层的厚度为8nm~45nm。

上述用于太阳能高温集热管的低辐射膜， Ag膜厚度优选为16nm，且相应地第二电解质层的厚度为32nm。

上述用于太阳能高温集热管的低辐射膜，所述第一电解质层的厚度为16nm。

上述用于太阳能高温集热管的低辐射膜，所述粘结层的厚度为3nm；所述第一电解质层的厚度为8~45nm；所述第二电解质层的厚度为8~45nm；所述阻挡层厚度为5nm。