专利名称：适用于槽式太阳能热发电的集热管的内管及其镀膜方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于槽式太阳能热发电的集热管的内管及其镀膜方法，属于太 阳能热利用技术。
背景技术：
槽式太阳能热发电的集热管，由不锈钢内管1与设在不锈钢内管外部的玻璃外管 2组成，在所述内管与外管之间是抽真空的(请参见附图1)。为了最大限度地提高太阳能热发电系统的热效率，就必须最大限度地提高所述集 热管的集热效率。也就是说，位于真空集热管中承受高温高压的不锈钢内管以及玻璃外管， 都应当具备很高的太阳能吸收率和极低的发射率。为此，已有技术采用在不锈钢内管表面， 镀布太阳能选择性吸收膜，以实现太阳光的辐射能获得充分的利用。德国、美国、以色列和意大利等国的研究机构，开发适用于槽式太阳能热发电真空 集热管的高温选择性吸收膜，例如Farooq M、0等采用Ni/Si02金属陶瓷作选择性吸收层， 可在30(TC温度条件下长期工作，其吸收率可达96%，而其发射率最高可达14%。旅居澳大 利亚的华人学者章其初先生等人，采用Mo-Al2O3金属陶瓷作为太阳光辐射能吸收层，可在 350°C温度条件下长期稳定工作，其吸收率可达96%，其发射率为11%。德国Shott公司和 以色列Solel公司开发的吸收涂层，其工作温度可达500°C，其吸收率为彡95 %，而在其工 作温度为400°C时，其发射率为彡13%。近年来，我国国内相关单位也研发了所述选择性吸收层，诸如中国专利号公开号 CN101451773A和授权公告号CN201373612y，以及授权公告号CN201344667y等，都取得了一 定的效果。而公开号CN101451773A采用的是至少1层不锈钢/氮化不锈钢吸收层，它的吸 收率和放射率分别为83 84%和5 6%。其吸收率是很低的。而公告号CN201373612y 采用的是Mo/Si02K收层。这种吸收层的吸收率和发射率未见描述。而仅说明其具有耐高 温、抗氧化性能，结构稳定等特点。而公告号CN201344667y，采用的是氮化铝/三氧化二铝 复合吸收层。这种吸收层的吸收率和发射率未见描述，而仅说明其具有较高的结合强度和 良好的耐侯性等特点。由以上所公开的已有技术可见，国外已有技术的吸收率最高为96%，其发射率最 低为11%。而国内已有技术的吸收率仅为84%，在400°C温度以下的发射率为6%。而所述槽式太阳能热发电的位于聚光器焦线上的每根真空集热管的结构长度在 IOOOm左右，且其内管必须承受高温(> 400°C )高压(> SOKpa)的长期作用。理论设计 要求其吸收率彡96%，发射率< 10%，能在所述高温高压条件下长期正常工作。检索结果 显示，至今未见有如此性能的集热管的内管报道。
发明内容
本发明旨在提供一种发射率彡96 %，发射率< 10 %的适用于槽式太阳能热发电 的集热管的内管，以满足槽式太阳能热电装备的技术要求。
与此同时，提供一种上述集热管的内管的镀膜方法。本发明实现其目的的技术构想是，选择一种耐高温选择性吸收涂层，即采用小金 属颗粒(不锈钢316L)分散在电介质(Al2O3或SiO2)中的复合金属陶瓷膜。由于其金属的 带间跃迁和小颗粒的共振，使所述金属陶瓷膜对太阳光谱，具有很强的吸收作用，但在红外 光区它们是透明的。而其制备过程，是，采用多靶中频反应磁控溅射镀膜机(自行设计)在 不锈钢基体管表面，溅射红外反射金属(Cu或Al)层，在红外反射金属层上先后溅射沉积 SS-Al2O3 (其中SS为不锈钢，以下同)，最好是316L不锈钢高体积分数的金属陶瓷膜层，以 及316L不锈钢低体积分数的SS-SiO2金属陶瓷膜层，从而构成SS-Al203/SS_Si02复合耐高 温选择性吸收涂层。再在所述耐高温选择性吸收涂层表面，溅射沉积SiO2保护膜层。以由 这样的膜层系列，实现在400 500°C温度条件下，吸收率达到95 96%，在室温下的发射 率彡5%，在400°C温度条件下的发射率达到彡8%的目的，从而实现本发明的目的。有鉴于上述技术构想，本发明实现其第一个目的的技术方案是一种适用于槽式太阳能热发电集热管的内管，包括基体件不锈钢管，设置在基体 件不锈钢管表面的红外反射金属膜层，和设置在红外反射金属膜层表面的双金属陶瓷吸收 膜层，其创新点在于
a、所述红外反射金属膜层是铜膜层；但不局限于此，例如采用铝反射膜层；b、所述双金属陶瓷吸收膜层，是由一层高体积分数SS-Al2O3膜层，和一层低体积 分数SS-SiO2膜层构成；所述SS-Al2O3膜层设置在铜膜层的表面；而SS-SiO2膜层设置在 SS-Al2O3膜层的表面；C、还包括SiO2保护膜层，所述SiO2保护膜层设置在SS-SiO2薄膜层的表面。在以上所给出的技术方案中，所述红外反射金属膜层，也可以是铝膜层。应当说 明的是，邻近不锈钢管基体表面，采用高体积分数即不锈钢金属含量高的SS-Al2O3金属陶 瓷层，而远离不锈钢管基体表面，采用低体积分数即不锈钢金属含量低的SS-SiO2金属陶 瓷层，且两者构成复合结构，从而提高了金属带间跃迁和小颗粒金属的共振，有效提高了其 对太阳光能的吸收率，加上位于不锈钢管基体表面的红外反射金属膜层和位于最外表面的 SiO2保护膜层(SiO2膜层兼具减反射能力)，从而有效降低了红外发射率。而且由于SiO2保 护膜层的存在，对于有效提高本发明耐高温选择性吸收层的实用寿命，起到了很好的作用。 尤其是本发明所采用的SS-Al2O3金属陶瓷层和SS-SiO2金属陶瓷层中的金属，均为不锈钢 (优选316L不锈钢)，这不但具有很强的耐侯性，和形状尺寸的稳定性，而且还具备较高的 耐温性，非常适宜在槽式太阳能热电系统的工艺温度条件下长期工作。从而实现了本发明 了的目的。本发明初样例行试验结果显示，其吸收率> 96 %，其发射率< 5 %，在450°C 500°C温度条件下1000小时的例行试验表明，所述耐高温选择性吸收膜层，与不锈钢管基 体之间的粘着牢固，未发现有裂纹，结构稳定，取得了十分令人满意的效果。为了进一步提高存在于金属陶瓷层中不锈钢金属的带间跃迁(或称迁延)效果， 进而令不锈钢金属小颗粒在金属陶瓷层中均勻分布(分布不均勻会造成对太阳光能吸收 的盲点)，与此同时有效解决SS-Al2O3和SS-SiO2镀膜工艺中的难点，本发明所述SS-Al2O3 膜层，是由若干层第一 SS不锈钢微薄膜层，与若干层Al2O3微薄膜层相间复合构成；所述 SS-SiO2膜层，是由若干层第二 SS不锈钢微薄膜层，与若干层SiO2微薄膜层相间复合构成。 如此技术方案，同时解决了不锈钢金属带间跃迁和小颗粒均勻分布，以及镀膜工艺难点等两个问题。本发明通过反复实验，优选的所述SS-Al2O3膜层和55^02膜层的厚度均在120 240nm范围内；所述第一和第二 SS不锈钢微薄膜层、Al2O3微薄膜层和SiO2微薄膜层，各有 10 12层，且每层的厚度在3 6nm范围内。当然在所述SS-Al2O3膜层和SS-SiO2膜层的 设定厚度条件下，所述SS-Al2O3微薄膜层和SS-SiO2微膜层的层数越多越好，其厚度越薄越 好，但这样做，势必会提升本发明制备成本，降低其性价比。本发明实现其第二个目的的技术方案是一种制备如以上所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管的镀膜方法，以不 锈钢管为基体件，其创新点在于A、采用直立筒式多靶中频反应磁控溅射镀膜机为镀膜手段；所述镀膜机包括圆筒 状镀膜室，设置在所述镀膜室内且沿镀膜室内壁圆周布置的基体件不锈钢管装载组件，基 体件不锈钢管通过传动机构自转且围绕圆筒状镀膜室的中心公转；在圆筒状镀膜室内沿径 向设置的一分隔板，由分隔板将圆筒状镀膜室分隔成左镀膜室和右镀膜室；分别设置在分 隔板的两侧，且位于与分隔板呈正相交的直径线X上的且能转动的SS不锈钢靶和Cu靶；设 置在分隔板的两侧，且位于基体件不锈钢管回转轨迹外围的至少2个Si靶和至少2个Al 靶；所述至少2个Si靶和至少2个Al 靶，布置在所述直径线X的两侧，以及抽真空装置、供 电控制器、和供气排气控制器；B、在所述镀膜机上，依次按照以下步骤进行镀膜a、对基体件不锈钢管作清洗烘干处理后，装在所述镀膜室内的基体件不锈钢管装 载组件上；驱动传动机构令基体件不锈钢管自转和公转；b、在不锈钢管基体表面，溅射沉积红外反射铜膜层；C、在所述铜膜层表面，溅射沉积SS-Al2O3膜层d、在所述SS-Al2O3膜层表面，溅射沉积SS-SiO2膜层；e、在所述SS-SiO2膜层表面，溅射沉积SiO2保护膜层；本发明积极主张，所述SS-Al2O3膜层，是分别通过若干层第一 SS不锈钢微薄膜层， 和若干层Al2O3微薄膜层交替相间溅射沉积而成的；所述SS-SiO2膜层，是分别通过若干层第二 SS不锈钢微薄膜层，和若干层SiO2微 薄膜层交替相间溅射沉积而成的。本发明还主张，所述基体件不锈钢管的清洗步骤a，还包括Ar氩气粒子轰击清洗；所述Ar氩气 粒子轰击清洗，是在对所述镀膜室抽真空到6. 0X IO-4Pa条件下，充入Ar气，Ar气流量为 lOOSccm，待镀膜室内压达到0. 1 IX ICT2Pa时，进行Ar气粒子轰击清洗；所述在不锈钢管基体表面，溅射沉积红外反射铜膜层步骤b，是在清洗步骤a之 后，起动铜靶，且令镀膜室的内压达到3. TXlO-1Pa,溅射沉积铜膜层，待所述铜膜层达到设 定厚度之后，关闭铜靶；所述在铜膜层表面溅射沉积SS-Al2O3膜层步骤C，是在溅射沉积铜膜层步骤c之 后，先启动SS不锈钢靶，经溅射沉积第一 SS不锈钢微薄膜层厚度达到3 6nm后，关闭SS 不锈钢靶；再启动Al靶和中频电源，且充入氧气，氧气流量为100 105sCCm，至镀膜室内 压达到4. 2X ICT1Pa,溅射沉积Al2O3微薄膜层厚度达到3 6nm后，关闭氧气和中频电源，且排除镀膜室内的污气；如此通过反复交替溅射沉积SS不锈钢和Al2O3、构成由若干层第一 SS不锈钢微薄膜层和若干层Al2O3微薄膜层相间复合构成的SS-Al2O3膜层；
所述在SS-Al2O3膜层表面溅射沉积SS-SiO2薄层步骤d，是在溅射沉积SS-Al2O3膜 层步骤c步骤之后，先启动不锈钢靶，经溅射沉积第二 SS不锈钢微薄膜层厚度达到3 6nm 后，关闭SS不锈钢靶，再启动Si靶和中频电源，且充入氧气，氧气流量为100 105sCCm， 至镀膜室内压达到4. 2X ICT1Pa,溅射沉积SiO2微薄膜层厚度达到3 6nm后，关闭中频电 源，且排除镀膜室内污气；如此通过反复交替溅射沉积SS不锈钢和SiO2,构成由若干层SS 不锈钢微薄膜层和若干层SiO2微薄膜层相间复合构成的SS-SiO2膜层；所述在SS-SiO2膜层表面，溅射沉积SiO2保护膜层步骤e，是在溅射沉积SS-SiO2 膜层步骤d之后，启动Si靶和中频电源，且充入氧气，氧气流量为100 105sCCm，至镀膜室 内压达到4. 2X KT1Pa,溅射沉积SiO2保护膜层，直至SiO2保护膜层达到设定厚度，即制得 集热管的高增透膜内管。本发明还主张，所述SS不锈钢靶为316L型不锈钢，Cu靶的纯度为99. 95%,Si靶 的纯度为99. 999多晶硅，Al靶的纯度为99. 99%;所述Cu靶和SS不锈钢靶均为圆柱型靶， 且位于所述镀膜室的中心，Al靶和Si靶均为平面靶，且位于所述镀膜室内靠近内侧壁部 位。上述技术方案得以实施后，本发明产品所述内管，所具备的吸收率高，反射率低， 耐受温度高，吸收膜层与不锈钢基体间粘着力强，结构稳定和使用寿命长等特点；以及本发 明所述镀膜方法，所具备的工艺合理先进，所用镀膜设备简单可行，生产效率高，制成品质 量好等特点，都是非常显著的。
图1是一种槽式太阳能热发电集热管的结构示意图；图中所示1为不锈钢内管，3 为金属陶瓷吸收膜层，6为玻璃外管、7为抽真空层；图2是本发明产品所述集热管的内管一种具体实施方式
的结构示意图；图3是本发明所述镀膜方法所采用的直立筒式多靶中频反应磁控溅射镀膜机4的 结构简示图(俯视状态)。
具体实施例方式以下对照附图，通过具体实施方式
的描述，对本发明作进一步说明，具体实施方式
之一，如附图2。一种适用于槽式太阳能热发电集热管的内管，包括Φ70πιπι304不锈钢管1，设置在 基体件不锈钢管1表面的红外反射金属膜层2，和设置在红外反射金属膜层2表面的双金属 陶瓷吸收膜层3，而其a、所述红外反射金属膜层2是铜膜层；b、所述双金属陶瓷吸收膜层3，是由一层高体积分数SS-Al2O3膜层3-1，和一层低 体积分数SS-SiO2膜层3-2构成；所述SS-Al2O3膜层3_1设置在铜膜层2的表面；而SS-SiO2 膜层3-2设置在SS-Al2O3膜层3-1的表面；C、还包括SiO2保护膜层4，所述SiO2保护膜层4设置在SS-SiO2薄膜层3_2的表面。且所述SS-Al2O3膜层3-1，是由若干层第一 SS不锈钢微薄膜层3_1_1，与若干层 Al2O3微薄膜层3-1-2相间复合构成；所述SS-SiO2膜层3-2，是由若干层第二 SS不锈钢微薄 膜层3-2-1，与若干层SiO2微薄膜层3-2-2相间复合构成。可通过加减第一 SS不锈钢微薄 膜层3-1-1和第二 SS不锈钢微薄膜3-2-1的厚度，分别制备高体积分数SS-Al2O3膜层3_1 和低体积分数SS-SiO2膜层3-2。而所述SS-Al2O3膜层31和SS-SiO2膜层3-2的厚度均在120 240nm范围内； 所述第一和第二 SS不锈钢微薄膜层3-1-1、3-2-1，Al2O3微薄膜层3_1_2和SiO2微薄膜层 3-2-2，各有10 12层，且每层的厚度在3 6nm范围内。
具体实施方式
之二，请参读附图3，一种适用于如具体实施方式
之一所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管 的镀膜方法，以Φ70πιπι304不锈钢管1为基体件，而其Α、采用直立筒式多靶中频反应磁控溅射镀膜机5为镀膜手段；所述镀膜机5包括 圆筒状镀膜室5-1，设置在所述镀膜室5-1内且沿镀膜室5-1内壁圆周布置的基体件不锈钢 管装载组件5-2，基体件不锈钢管1通过传动机构(所述传动机构是业内常用的传动机构) 自转且围绕圆筒状镀膜室5-1的中心公转；在圆筒状镀膜室5-1内沿径向设置的一分隔板 5-3，由分隔板5-3将圆筒状镀膜室5-1分隔成左镀膜室5-1-1和右镀膜室5_1_2 ；分别设 置在分隔板5-3的两侧，且位于与分隔板5-3呈正相交的直径线X上的且能转动的SS不锈 钢靶5-4和Cu靶5-5 ；对称设置在分隔板5-3的两侧，且位于基体件不锈钢管1回转轨迹 外围的2个Si靶5-6和2个Al靶5-7 ；所述2个Si靶5_6和2个Al靶5_7，在所述直径 线X的两侧，以及抽真空装置5-8、供电控制器5-9、和供气排气控制器5-10 ；B、在所述镀膜机5上，依次按照以下步骤进行镀膜a、对基体件不锈钢管1作清洗烘干处理后，装在所述镀膜室5-1内的基体件不锈 钢管装载组件5-2上；驱动传动机构令基体件不锈钢管1自转和公转；b、在不锈钢管1基体表面，溅射沉积红外反射铜膜层2 ；C、在所述铜膜层2表面，溅射沉积SS-Al2O3膜层3_1d、在所述SS-Al2O3膜层3-1表面，溅射沉积SS-SiO2膜层3_2 ；e、在所述SS-SiO2膜层3_2表面，溅射沉积SiO2保护膜层4 ；且所述SS-Al2O3膜层3-1，是分别通过若干层第一 SS不锈钢微薄膜层3_1_1，和若 干层Al2O3微薄膜层3-1-2交替相间溅射沉积而成的；所述SS-SiO2膜层3-2，是分别通过若干层第二 SS不锈钢微薄膜层3_2_1，和若干 层SiO2微薄膜层3-2-2交替相间溅射沉积而成的。而所述基体件不锈钢管1的清洗步骤a，还包括Ar氩气粒子轰击清洗；所述Ar氩气 粒子轰击清洗，是在对所述镀膜室5-1抽真空到6. OX 10_4Pa条件下，充入Ar气，Ar气流量 为lOOSccm，待镀膜室5-1的内压达到0. 1 IX ICT2Pa时，进行Ar气粒子轰击清洗；所述在不锈钢管1基体表面，溅射沉积红外反射铜膜层2步骤b，是在清洗步骤a 之后，起动铜靶5-5，且令镀膜室5-1的内压达到3. 7 X ICT1Pa,溅射沉积铜膜层2，待所述铜 膜层2达到设定厚度120 150nm之后，关闭铜靶5_5 ；
所述在铜膜层2表面溅射沉积SS-Al2O3膜层3-1步骤c，是在溅射沉积铜膜层2 步骤c之后，先启动SS不锈钢靶5-4，经溅射沉积第一 SS不锈钢微薄膜层3-1-1厚度达到 3 6nm后，关闭SS不锈钢靶5_4 ；再启动Al靶5_7和中频电源，且充入氧气，氧气流量为 100 105SCCm，至镀膜室5-1的内压达到4. 2 X ICT1Pa,溅射沉积Al2O3微薄膜层3+2厚 度达到3 6nm后，关闭氧气和中频电源，且排除镀膜室5-1内的污气(包括氧气)；如此 通过反复交替溅射沉积SS不锈钢和Al2O3、构成由若干层第一 SS不锈钢微薄膜层3-1-1和 若干层Al2O3微薄膜层3-1-2相间复合构成的SS-Al2O3膜层3_1 ；所述在SS-Al2O3膜层3-1表面溅射沉积SS-SiO2薄层3_2步骤d，是在溅射沉积 SS-Al2O3膜层3-1步骤c步骤之后，先启动不锈钢靶5-4，经溅射沉积第二 SS不锈钢微薄膜 层3-2-1厚度达到3 6nm后，关闭SS不锈钢靶5_4，再启动Si靶5_6和中频电源，且充入 氧气，氧气流量为100 105sCCm，至镀膜室5-1内压达到4. 2 X ICT1Pa,溅射沉积SiO2微薄 膜层3-2-2厚度达到3 6nm后，关闭中频电源，且排除镀膜室5-1内污气(包括氧气)； 如此通过反复交替溅射沉积SS不锈钢和SiO2,构成由若干层第二 SS不锈钢微薄膜层3-2-1 和若干层SiO2微薄膜层3-2-2相间复合构成的SS-SiO2膜层3-2 ；所述在SS-SiO2膜层3-2表面，溅射沉积SiO2保护膜层4步骤e，是在溅射沉积 SS-SiO2膜层3-2步骤d之后，启动Si靶5-6和中频电源，且充入氧气，氧气流量为100 105SCCm，至镀膜室5-1内压达到4. 2 X ICT1Pa,溅射沉积SiO2保护膜层4，直至SiO2保护膜 层4厚度达到120 150nm，即制得集热管的高增透膜内管。
该具体实施方式
的所述SS不锈钢靶5-4为316L型不锈钢，Cu靶5_5的纯度为 99. 95%, Si靶5-6的纯度为99. 999多晶硅，Al靶5-7的纯度为99. 99% ；所述Cu靶5-5 和SS不锈钢靶5-4均为圆柱型靶，且位于所述镀膜室5-1的中心，Al靶5-7和Si靶5_6均 为平面靶，且位于所述圆筒状镀膜室5-1内靠近内侧壁部位。该具体实施方式
所述SS靶5-4，Cu靶5_5，Si硅5_6和铝靶5_7的启动溅射的电 压及电流，均采用通常同样材料磁控溅射镀膜的电压及电流。所述所有的各膜层和各微薄 膜层的镀膜厚度，均通过溅射镀膜的时间来控制。本发明的应用范围，不受本说明书描述的限制。
权利要求
一种适用于槽式太阳能热发电集热管的内管，包括基体件不锈钢管(1)，设置在基体件不锈钢管(1)表面的红外反射金属膜层(2)，和设置在红外反射金属膜层(2)表面的双金属陶瓷吸收膜层(3)，其特征在于a、所述红外反射金属膜层(2)是铜膜层；b、所述双金属陶瓷吸收膜层(3)，是由一层高体积分数SS-Al2O3膜层(3-1)，和一层低体积分数SS-SiO2膜层(3-2)构成；所述SS-Al2O3膜层(3-1)设置在铜膜层(2)的表面；而SS-SiO2膜层(3-2)设置在SS-Al2O3膜层(3-1)的表面；c、还包括SiO2保护膜层(4)，所述SiO2保护膜层(4)设置在SS-SiO2薄膜层(3-2)的表面。
2.根据权利要求1所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管，其特征在于所述 SS-Al2O3膜层(3-1)，是由若干层第一 SS不锈钢微薄膜层(3-1-1)，与若干层Al2O3微薄膜 层(3-1-2)相间复合构成；所述SS-SiO2膜层(3-2)，是由若干层第二 SS不锈钢微薄膜层 (3-2-1)，与若干层SiO2微薄膜层(3-2-2)相间复合构成。
3.根据权利要求2所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管，其特征在于所述 SS-Al2O3膜层(3-1)和SS-SiO2膜层(3-2)的厚度均在120 240nm范围内；所述第一和第 二 SS不锈钢微薄膜层(3-1-1、3-2-1)、Al2O3微薄膜层(3_1_2)和SiO2微薄膜层(3_2_2)， 各有10 12层，且每层的厚度在3 6nm范围内。
4.一种制备如权利要求1所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管的镀膜方法， 以不锈钢管(1)为基体件，其特征在于A、采用直立筒式多靶中频反应磁控溅射镀膜机(5)为镀膜手段；所述镀膜机(5)包 括圆筒状镀膜室(5-1)，设置在所述镀膜室(5-1)内且沿镀膜室(5-1)内壁圆周布置的基 体件不锈钢管装载组件(5-2)，基体件不锈钢管(1)通过传动机构自转且围绕圆筒状镀膜 室(5-1)的中心公转；在圆筒状镀膜室(5-1)内沿径向设置的一分隔板(5-3)，由分隔板 (5-3)将圆筒状镀膜室(5-1)分隔成左镀膜室(5-1-1)和右镀膜室(5-1-2)；分别设置在 分隔板(5-3)的两侧，且位于与分隔板(5-3)呈正相交的直径线(X)上的且能转动的SS不 锈钢靶(5-4)和Cu靶(5-5)；设置在分隔板(5-3)的两侧，且位于基体件不锈钢管(1)回 转轨迹外围的至少2个Si靶(5-6)和至少2个Al靶(5-7)；所述至少2个Si靶(5_6)和 至少2个Al靶(5-7)，布置在所述直径线(X)的两侧，以及抽真空装置(5-8)、供电控制器 (5-9)、和供气排气控制器(5-10)；B、在所述镀膜机(5)上，依次按照以下步骤进行镀膜a、对基体件不锈钢管(1)作清洗烘干处理后，装在所述镀膜室(5-1)内的基体件不锈 钢管装载组件(5-2)上；驱动传动机构令基体件不锈钢管(1)自转和公转；b、在不锈钢管(1)基体表面，溅射沉积红外反射铜膜层(2)；c、在所述铜膜层(2)表面，溅射沉积SS-Al2O3膜层(3-1)d、在所述SS-Al2O3膜层(3-1)表面，溅射沉积SS-SiO2膜层(3_2)；e、在所述SS-SiO2膜层(3-2)表面，溅射沉积SiO2保护膜层(4)。
5.根据权利要求4所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管的镀膜方法，其特征 在于所述SS-Al2O3膜层(3-1)，是分别通过若干层第一 SS不锈钢微薄膜层(3-1-1)，和若干层Al2O3微薄膜层(3-1-2)交替相间溅射沉积而成的；所述SS-SiO2膜层(3-2)，是分别通过若干层第二 SS不锈钢微薄膜层(3-2-1)，和若干层SiO2微薄膜层(3-2-2)交替相间溅射沉积而成的。
6.根据权利要求5所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管的镀膜方法，其特征 在于所述基体件不锈钢管(1)的清洗步骤a，还包括Ar氩气粒子轰击清洗；所述Ar氩气粒 子轰击清洗，是在对所述镀膜室(5-1)抽真空到6.0X10_4Pa条件下，充入Ar气，Ar气流量 为lOOSccm，待镀膜室(5-1)内压达到0. 1 1 X ICT2Pa时，进行Ar气粒子轰击清洗；所述在不锈钢管(1)基体表面，溅射沉积红外反射铜膜层(2)步骤b，是在清洗步骤a 之后，起动铜靶(5-5)，且令镀膜室(5-1)的内压达到3. 7X ICT1Pa,溅射沉积铜膜层(2)，待 所述铜膜层(2)达到设定厚度之后，关闭铜靶(5-5)；所述在铜膜层(2)表面溅射沉积SS-Al2O3膜层(3-1)步骤c，是在溅射沉积铜膜层(2) 步骤c之后，先启动SS不锈钢靶(5-4)，经溅射沉积第一 SS不锈钢微薄膜层(3-1-1)厚度 达到3 6nm后，关闭SS不锈钢靶(5_4)；再启动Al靶(5_7)和中频电源，且充入氧气，氧 气流量为100 105sCCm，至镀膜室(5-1)内压达到4. 2 X ICT1Pa,溅射沉积Al2O3微薄膜层 (3-1-2)厚度达到3 6nm后，关闭氧气和中频电源，且排除镀膜室(5_1)内的污气；如此 通过反复交替溅射沉积SS不锈钢和Al2O3、构成由若干层第一 SS不锈钢微薄膜层(3-1-1) 和若干层Al2O3微薄膜层(3-1-2)相间复合构成的SS-Al2O3膜层(3_1)；所述在SS-Al2O3膜层(3-1)表面溅射沉积SS-SiO2薄层(3-2)步骤d，是在溅射沉积 SS-Al2O3膜层(3-1)步骤c步骤之后，先启动不锈钢靶(5-4)，经溅射沉积第二 SS不锈钢 微薄膜层(3-2-1)厚度达到3 6nm后，关闭SS不锈钢靶(5_4)，再启动Si靶(5_6)和中 频电源，且充入氧气，氧气流量为100 105SCCm，至镀膜室(5-1)内压达到4. 2X KT1Pa, 溅射沉积SiO2微薄膜层(3-2-2)厚度达到3 6nm后，关闭中频电源，且排除镀膜室(5_1) 内污气；如此通过反复交替溅射沉积SS不锈钢和SiO2,构成由若干层SS不锈钢微薄膜层 (3-2-1)和若干层SiO2微薄膜层(3-2-2)相间复合构成的SS-SiO2膜层(3_2)；所述在SS-SiO2膜层(3-2)表面，溅射沉积SiO2保护膜层(4)步骤e，是在溅射沉积 SS-SiO2膜层(3-2)步骤d之后，启动Si靶(5-6)和中频电源，且充入氧气，氧气流量为 100 105sccm,至镀膜室(5-1)内压达到4. 2 X KT1Pa,溅射沉积SiO2保护膜层(4)，直至 SiO2保护膜层(4)达到设定厚度，即制得集热管的高增透膜内管。
7.根据权利要求4所述的适用于槽式太阳能热发电集热管的内管的镀膜方法，其特征 在于所述SS不锈钢靶(5-4)为316L型不锈钢，Cu靶(5-5)的纯度为99. 95%，Si靶(5-6) 的纯度为99. 999多晶硅，Al靶(5-7)的纯度为99. 99% ；所述Cu靶(5-5)和SS不锈钢靶 (5-4)均为圆柱型靶，Al靶(5-7)和Si靶(5-6)均为平面靶。
全文摘要
本发明所公开的是一种适用于槽式太阳能热发电的集热管的内管及其镀膜方法，本发明内管以其在不锈钢管表面，由内至外依次分别是红外反射铜膜层，SS-Al2O3膜层、SS-SiO2膜层和SiO2保护膜层为主要特征；而其镀膜方法，以其采用直立筒式多靶中频反应磁控溅射镀膜机为镀膜手段，依次按照对不锈钢管清洗烘干装机并实施Ar气粒子轰击，溅射沉积反射铜膜层，溅射沉积SS-Al2O3膜层，溅射沉积SS-SiO2膜层和溅射沉积SiO2保护膜层步骤进行为主要特征。本发明产品内管，具有吸收率高，发射率低，耐受温度高，使用寿命长等特点；而本发明镀膜方法，具有方法简单可行，生产效率高，制成品质量好等特点。
文档编号C23C14/02GK101839575SQ20101014231
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者俞科, 郭廷玮 申请人:常州龙腾太阳能热电设备有限公司