[发明专利]一种太阳能真空集热管表面增透膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能真空集热管表面增透膜的制备方法，先分别制备酸性溶胶液和碱性溶胶液；再用硅酸钠和二氧化钛、氧化锌、氧化铝制备氧化硅包覆的纳米粉体，并对其进行表面改性；然后将酸性溶胶液和碱性溶胶液混合，密封陈化，加入改性的纳米粉体，超声，得到涂膜液；最后采用浸渍‑提拉法制备增透膜。本发明的增透膜不仅具有良好的机械性能，耐磨损性好，还具有优异的折射率。

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能真空集热管表面增透膜的制备方法。

背景技术

太阳能的利用能够避免化石能源所带来的环境危机，同时满足日益增长的能源需求。太阳能光热、光电利用技术可以解决工业与民生领域中的热能和电能的供给。

高温真空集热管是太阳能光热发电系统中的关键组成部件，其性能直接决定整个系统的集热效率。为了使太阳光最大化地透过玻璃进入集热管的核心部分，提升太阳光的利用效率，需要在玻璃管表面制备一层具有增透作用的光学薄膜。在集热管的外玻璃管上，增透膜的合理使用会减少光的反射，使更多的光进入光热光电转化系统，大幅提升光的使用效率，使光热发电系统具有更高的能源效益。增透膜工艺生产技术将是太阳能光热光电系统的重要组成部分，其性能要求及技术水平对太阳能光热光电系统发展具有重要作用。同时，由于集热管的使用环境在户外，尘土及污染物的附着会影响到玻璃管的透光性能，这就给增透膜的自清洁性能提出了更高的要求。目前，常用的太阳能真空集热管表面增透膜都不能满足自清洁的要求。

发明内容

本发明的目的是解决上述不足提供一种太阳能真空集热管表面增透膜的制备方法，增透膜不仅具有良好的机械性能，耐磨损性好，还具有优异的折射率。

一种太阳能真空集热管表面增透膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以重量份计，将乙醇5-10份和盐酸溶液6-13份混合，搅拌条件下加入硅溶胶7-15份，搅拌均匀后，再加入乙醇80-150份，混合均匀，密封陈化，得到酸性溶胶液；

步骤2，以重量份计，将硅溶胶2-5份加至乙醇20-50份中，搅拌均匀后，在搅拌条件下加入氨水的乙醇溶液1-4份，继续搅拌均匀，密封陈化，得到碱性溶胶液；

步骤3，以重量份计，在去离子水100份中加入二氧化钛3-7份、氧化锌0.5-1份和氧化铝0.5-1份，超声分散，加入硅酸钠水溶液5-10份，搅拌均匀，滴加稀盐酸溶液10-20份进行反应，滴加完毕后，静置，搅拌，过滤，沉淀物经煅烧，得到氧化硅包覆的纳米粉体；

步骤4，以重量份计，将步骤3得到的纳米粉体10份与硅烷偶联剂0.2-0.4份、氢氧化钾0.2-0.5份混合，研磨，得到表面改性的纳米粉体；

步骤5，将酸性溶胶液和碱性溶胶液混合，密封陈化，加入步骤4的纳米粉体，超声，得到涂膜液；

步骤6，将基底玻片浸入步骤5得到的涂膜液中，按1mm/s的速度提拉出液面，在20-30℃静置晾干后，送入马弗炉烧结，冷却，即得。

进一步地，步骤1中盐酸溶液的浓度为1mol/L。

进一步地，步骤1中陈化时间为10-15h。

进一步地，步骤2中氨水的乙醇溶液中氨水的浓度为20-30% v/v。

进一步地，步骤2中陈化时间为10-15h。

进一步地，步骤3中稀盐酸溶液的浓度为0.1-0.5 mol/L。

进一步地，步骤3中煅烧温度为500-600℃、煅烧时间为20-30min。

进一步地，步骤6中烧结温度为300-500℃、烧结时间为20-30min。

本发明的增透膜不仅具有良好的机械性能，耐磨损性好，还具有优异的折射率。