一种真空集热外玻管及其制备方法与流程

本发明涉及真空集热管外玻管，具体为一种真空集热外玻管及其制备方法。

背景技术：

1、金属-玻璃火焰熔封加工外玻管为现生产真空集热管用外玻管主要方式，目前，主要采用两种方式进行制备，即采用4j29可伐合金依次封接3种过渡玻璃再与3.3硼硅酸盐玻璃进行火焰熔封成外玻管的方式制备，需随膨胀系数变化梯度进行封接，因此，在制备外玻管时，所需过渡玻璃种类多、封接次数多，工艺繁琐，生产效率低。或者采用膨胀系数为4.0×10-6/℃的新型定膨胀合金和玻璃膨胀系数为4.0×10-6/℃的玻璃管火焰熔封成外玻管的方式制备，这种方式虽然减少了过渡玻璃种类，降低了封接次数，但是，存在新型定膨胀合金与玻璃膨胀曲线匹配温度范围窄，熔封件退火后结构应力大，存在真空失效隐患，同时封接合金环需进行车制薄边，封接难度大，加工成本高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的过渡玻璃种类多、封接次数多，工艺繁琐，生产效率低以及存在真空时效隐患，封接难度大，加工成本高的问题，本发明提供一种真空集热外玻管及其制备方法。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明提供一种真空集热外玻管，包括可伐合金环，所述可伐合金环依次封接钼玻璃组、3#玻璃和4.0玻管；其中，所述可伐合金环的热膨胀系数为4.8～4.9×10-6/℃，钼玻璃组的热膨胀系数为4.7～4.8×10-6/℃，3#玻璃的热膨胀系数为4.45～4.55×10-6/℃，4.0玻管的热膨胀系数为4.0×10-6/℃。

4、进一步地，所述3#玻璃按重量分数计包括以下原料组分：67％～71％的sio2、18％～25％的b2o3、3％～5％的zno、2％～4％的na2o、1％～3％的al2o3和0.1％～0.5％的li2o。

5、优选地，所述可伐合金环为4j29可伐合金。

6、优选地，所述可伐合金环与钼玻璃组之间，钼玻璃组与3#玻璃之间，3#玻璃与4.0玻管之间均采用火焰加工熔封。

7、如上述真空集热外玻管的制备方法，包括以下步骤：

8、s1：对可伐合金环进行烧氢处理；

9、s2：对钼玻璃组和烧氢后的可伐合金环进行预热，并进行火焰熔封处理；

10、s3：将与可伐合金环熔封处理后的钼玻璃组依次与3#玻璃和4.0玻管进行火焰熔封处理，制成真空集热外玻管；

11、s4：对熔封处理后的真空集热外玻管进行退火，即完成真空集热外玻管的制备。

12、进一步地，s1中烧氢处理温度为800～1300℃。

13、进一步地，s4中退火温度为510℃，退火时间为35～45min。

14、进一步地，s4中退火升温速率为4～6℃/min，s4中退火降温速率为1～4℃/min。

15、优选地，s2或s3中火焰熔封处理的条件为，采用天然气熔封，火焰温度780～830℃之间，熔封时间2～3min。

16、优选地，s2或s3中火焰熔封处理的条件为，采用氢气与氧气燃烧的方式熔封进行火焰熔封处理，火焰温度850～890℃之间，熔封时间1～2min。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

18、本发明一种真空集热外玻管，该外玻管通过将可伐合金环依次封接钼玻璃组、3#玻璃和4.0玻管；所述可伐合金环的热膨胀系数为4.8～4.9×10-6/℃，钼玻璃组的热膨胀系数为4.7～4.8×10-6/℃，3#玻璃的热膨胀系数为4.45～4.55×10-6/℃，4.0玻管的热膨胀系数为4.0×10-6/℃，该外玻管在封接的过程中，只需封接3次，减少了2段封接次数，使封接效率提升了一倍，且可伐合金环不需要车制薄边，降低了封接难度和成本。与此同时，4j29可伐和钼组玻璃的匹配封接消除了退火后的结构应力，降低了真空失效的隐患。

19、3#玻璃的应用，可以保证在满足外玻管所需热膨胀系数的同时，使外玻管具有良好的化学稳定性、透光性和封接匹配性，同时可以降低玻璃的熔制温度。

20、本发明还提供一种上述真空集热外玻管的制备方法，该方法只需对可伐合金环进行烧氢处理；然后对钼玻璃组和烧氢后的可伐合金环进行预热，并进行火焰加工熔封处理，将与可伐合金环熔封处理后的钼玻璃组依次与钼玻璃组、3#玻璃和4.0玻管进行火焰熔封处理，制成真空集热外玻管；最后，对熔封处理后的真空集热外玻管进行退火，即完成真空集热外玻管的制备。封接工艺简单，技能要求降低，封接效率提高，将原来5道的过渡封接变为只封接3道，生产效率提高到2倍；封接产品安全可靠，产品寿命长，封接处机械强度和透光性能好。

技术特征：

1.一种真空集热外玻管，其特征在于，包括可伐合金环(1)，所述可伐合金环(1)依次封接钼玻璃组(2)、3#玻璃(3)和4.0玻管(4)；其中，所述可伐合金环(1)的热膨胀系数为4.8～4.9×10-6/℃，钼玻璃组(2)的热膨胀系数为4.7～4.8×10-6/℃，3#玻璃(3)的热膨胀系数为4.45～4.55×10-6/℃，4.0玻管(4)的热膨胀系数为4.0×10-6/℃。

2.根据权利要求1所述的真空集热外玻管，其特征在于，所述3#玻璃(3)按重量分数计包括以下原料组分：67％～71％的sio2、18％～25％的b2o3、3％～5％的zno、2％～4％的na2o、1％～3％的al2o3和0.1％～0.5％的li2o。

3.根据权利要求1所述的真空集热外玻管，其特征在于，所述可伐合金环为4j29可伐合金。

4.根据权利要求1-3任一项所述的真空集热外玻管，其特征在于，所述可伐合金环(1)与钼玻璃组(2)之间，钼玻璃组(2)与3#玻璃(3)之间，3#玻璃(3)与4.0玻管(4)之间均采用火焰加工熔封。

5.如权利要求1-4任一项所述的真空集热外玻管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的真空集热外玻管的制备方法，其特征在于，s1中烧氢处理温度为800～1300℃。

7.根据权利要求5所述的真空集热外玻管的制备方法，其特征在于，s4中退火温度为510℃，退火时间为35～45min。

8.根据权利要求5所述的真空集热外玻管的制备方法，其特征在于，s4中退火升温速率为4～6℃/min，s4中退火降温速率为1～4℃/min。

9.根据权利要求5-8任一项所述的真空集热外玻管的制备方法，其特征在于，s2或s3中火焰熔封处理的条件为，采用天然气熔封，火焰温度780～830℃之间，熔封时间2～3min。

10.根据权利要求5-8任一项所述的真空集热外玻管的制备方法，其特征在于，s2或s3中火焰熔封处理的条件为，采用氢气与氧气燃烧的方式熔封进行火焰熔封处理，火焰温度850～890℃之间，熔封时间1～2min。

技术总结
本发明涉及真空集热管外玻管技术领域，涉及一种真空集热外玻管及其制备方法。该外玻管通过将可伐合金环依次封接钼玻璃组、3#玻璃和4.0玻管；所述可伐合金环的热膨胀系数为4.8～4.9×10<supgt;‑6</supgt;/℃，钼玻璃组的热膨胀系数为4.7～4.8×10<supgt;‑6</supgt;/℃，3#玻璃的热膨胀系数为4.45～4.55×10<supgt;‑6</supgt;/℃，4.0玻管的热膨胀系数为4.0×10<supgt;‑6</supgt;/℃，该外玻管在封接的过程中，只需封接3次，减少了2段封接次数，使封接效率提升了一倍，且可伐合金环不需要车制薄边，降低了封接难度和成本。与此同时，4J29可伐和钼组玻璃的匹配封接消除了退火后的结构应力，降低了真空失效的隐患。解决现有技术中存在的过渡玻璃种类多、封接次数多，工艺繁琐，生产效率低以及存在真空时效隐患，封接难度大，加工成本高的问题。

技术研发人员：孙攀,王涛,赵荣飞,尚复生,田文伟
受保护的技术使用者：陕西宝光真空电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16