本发明涉及红外线加热管的技术领域，更为具体地，涉及一种全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法。
背景技术：
随着能源危机的日益严重，节能减排已成为一个令人关注的社会问题。目前生产中常常使用的加热设备很多采用的是红外线加热灯管进行加热的。红外加热灯管是采用热辐射的方式使被加热物质吸收能量，以加剧分子运动，从而提升温度的设备。目前，一般的红外线加热灯管是通过在灯管上涂覆反射层来提高红外灯管的加热效率的，但是由于一般的反射层反射效率不高，导致在使用过程中有很大一部分的热能通过灯管辐射散失掉了，造成了能源的浪费。
此外，目前，很大一部分红外线加热管的反射层是通过在加热管表面喷涂氧化层而得到的，这样就存在着一些问题：一是目前一般的红外线加热管表面的反射层的反射率较低，不足50％，而且随着使用时间的增长会逐渐衰减；二是喷涂的氧化层附着力差，易脱落，且由于红外线加热管长期处于高温下工作，加速了氧化层的老化和脱落，从而降低了其使用寿命。而且很多红外加热灯管上仅一侧面设置反射层，另一侧面为透明的灯管，将灯丝发出的光集中从灯管透明层射出，由于透明灯管本身都热量有损耗，所以进一步造成了热量浪费。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法，以解决现有技术的红外加热灯管造成能源浪费以及红外线加热灯管涂层反射率低、附着力差的问题。
本发明通过以下的技术方案来实现的：
一种全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法，包括如下步骤：
s1：选取合适规格的空心透明玻璃管，并将其表面清洗干净；
s2：用夹具将洗净后的空心透明玻璃管的两端进行夹持，放入镀膜设备种的加热装置内的转盘上，转盘在镀膜设备工作时始终处于转动状态从而使得空心透明玻璃管在转盘的带动下转动，对镀膜设备进行抽真空，同时开启真空系统中的加热装置，使得真空系统内的真空度为1.5-2.0×10-3mp，温度达到185-200℃；
s3：向镀膜设备中充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为15-20cc，高纯氩的充入量也为15-20cc，再开启镀膜设备中的离子源对空心透明玻璃管表面进行轰击处理，离子源的离子束流为150-200ma；
s4：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，对空心透明玻璃管沿其截面中心线处一半的表面镀上反射膜层/透射膜层；
s5：将上述一半表面镀好膜的空心玻璃管放入高温炉内进行高温老化，高温炉内的温度维持在450-500℃，老化时间为25-35min；
s6：将上述空心玻璃管再次用夹具夹紧放置在镀膜设备内的转盘上，开启转盘使其处于转动状态从而使得上述空心玻璃管在转盘的带动下转动，对镀膜设备进行抽真空，使得镀膜设备内的真空度为1.5-2.0×10-3mp，温度达到200-220℃；
s9：向镀膜设备中充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为15-20cc，高纯氩的充入量也为15-20cc，再开启镀膜设备中的离子源对空心透明玻璃管表面进行轰击处理，离子源的离子束流为150-200ma；
s10：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，对上述空心透明玻璃另一半的表面镀上透射膜层/反射膜层；
s11：再次从真空镀膜机中取出空心玻璃管放入高温炉内进行高温老化，高温炉内的温度维持在450-500℃，老化时间为30-35min，至此全镀的高反射红外线加热空心管制备完成，制备完成的空心玻璃管一半的表面具有反射膜层，另一半的表面具有透射膜层。
进一步地，步骤s1中空心透明玻璃管表面清洗采用浓度为3-4％的氢氟酸溶液清洗或者采用超声波清洗机清洗。
进一步地，对于圆柱状的空心玻璃管，在步骤s4镀膜时，在空心玻璃管一半的表面上先镀4层的反射膜层，再在步骤s10中，对整个空心玻璃管镀8层透射膜层，从而最终在空心玻璃管一半的表面上形成12层反射膜层，另一半的表面上形成8层透射膜层。
进一步地，所述4层反射膜层的膜系依次为0.5l，2.5h，2.5l，2.5h，8层透射膜层的膜系依次为l，0.5h，l，h，l，h，l，h。
进一步地，对于圆环状空心透明玻璃管或其他异形空心透明玻璃管，在步骤s4镀膜时，先将空心透明玻璃管一半的表面进行遮盖，然后在另一半的表面上镀8层的透射膜层，再在步骤s10中，对空心玻璃管镀有透射膜层的表面进行遮盖，在未镀膜层的表面上镀上12层反射膜层，从而最终在空心玻璃管一半的表面上形成12层反射膜层，另一半的表面上形成8层透射膜层。
进一步地，对于圆环状空心玻璃管或其他异形空心玻璃管，在步骤s4镀膜时，先将空心玻璃管一半的表面进行遮盖，先在另一半的表面上镀上12层反射膜层，再在步骤s10中，对空心玻璃管镀有反射膜层的表面进行遮盖，在未镀膜层的表面上镀上8层透射膜层，从而最终在空心玻璃管一半的表面上形成12层反射膜层，另一半的表面上形成8层透射膜层。
进一步地，所述8层透射膜层的膜系依次为l，0.5h，l，h，l，h，l，h，所述12层反射膜层的膜系0.5l，2.5h，2.5l，2.5h，l，0.5h，l，h，l，h，l，h。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
1)本发明在空心透明玻璃管的一半上镀上12层反射膜层，另一半镀上8层透射膜层，玻璃管上的反射层的层数设计和膜层厚度使得该反射膜层为高反射材料，其反射率远远高于普通红外加热管反射层的反射率，玻璃管上的透射层的层数设计和膜层厚度能最大程度地将灯管上的热量透射出去，该透射层对热量吸收小，从而大幅度提高该红外加热灯管的加热效率；本发明人通过试验发现本发明制备的700瓦红外灯管其加热效率与一般的900-950w红外加热灯管的加热效率相当；此外，本发明的灯管在工作时，灯管产生的热量一半从透射层上透出从而对工作空间上需要加热的物体加热；另一半热量则照射到反射层上，该部分的热量被反射层反射到灯丝处再从透射层射出对物体加热，从而形成二次反射，大幅度提高了该灯管的加热效率，减少了能源的浪费，从而降低了生产成本；
2)本发明的镀反射膜是在真空环境下进行，其真空度为为1.5-2.0×10-3mp，镀膜温度为185-220℃，这样可以提高膜材料的蒸发速度，从而提高玻璃管上的膜层的致密度，减少膜层应力，防止其在高温下工作易脱落；本发明全镀金的红外加热管一半是反射膜层，另一半是透射膜层，在镀膜时将离子源的离子束流设置为150-200ma，可以大大提高两个膜层的附着力和膜层交界面的牢度，防止其开裂和脱膜；本发明人经过试验测试得出本发明制得的红外线加热管上的膜层能耐750℃的高温而不脱落，因此本发明的制备方法使得膜层牢固度得到较大程度的提高，大大延长了红外线加热管的使用寿命。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明特别指出的特征。下面的说明详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施例进行详细描述。
实施例1：
一种全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法，包括如下步骤：
s1：选取合适规格的圆环状空心透明玻璃管，将圆柱状空心透明玻璃管放于超声波清洗剂中将其表面清洗干净，取出，去除其上的水分备用；
s2：将圆环状空心透明玻璃管放入与之配合的模具中使得圆环状空心透明玻璃管沿其截面中心线处一半被模具遮盖，另一半露出于模具外，然后用夹具将圆环状空心透明玻璃管固定在模具内；
s3：真空镀膜机中的真空系统的加热装置内设置有转盘，将步骤s2中用夹具与圆环状空心透明玻璃管夹紧的模具放置于转盘上；
s4：对真空镀膜机进行抽真空，使得真空镀膜机内的真空度约为2.5×10-3mp，同时开启镀膜设备内的加热装置进行加热，使得烘箱内的温度达到200℃左右，加热装置在加热的过程中转盘始终处于转动状态从而带动圆环状空心透明玻璃管转动；
s5：向真空镀膜机中持续充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为15cc，高纯氩的充入量也为16cc，之后开启真空镀膜机中的离子源对圆环状空心透明玻璃管表面进行轰击处理，其中离子源的离子束流为150ma；
s6：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，总共镀膜8层，膜系依次为l，0.5h，l，h，l，h，l，h，镀膜时反向开始镀膜，其中h代表三氧化二铁，l代表二氧化硅；膜系的中心波长为500nm，根据公式nd＝1/4×λ，其中n为膜材料的折射率，三氧化二铁的折射率n为2.6，二氧化硅的折射率n为1.46，λ为500nm，因此每层膜的物理厚度d＝10×λ/4n，因此从下往上对应每层膜的物理厚度依次为：
s7：从真空镀膜机中取出模具，然后再从模具中取出圆环状空心玻璃管，之后用酒精擦洗圆环状空心玻璃管的表面，再放入温度为450℃的高温炉内进行高温老化35min后，取出；
s8：将上述镀过膜的圆环状空心玻璃管翻转过来放置在模具中以使得镀过膜的一半位于模具中被模具遮盖，透明的另一半露出于模具外，将圆环状空心玻璃管与模具用夹具夹紧放置在真空镀膜机内的转盘上，开启转盘使其处于转动状态从而使得圆环状空心玻璃管在转盘的带动下转动，对真空镀膜机进行抽真空，使得真空镀膜机内的真空度为2.0×10-3mp，同时开启镀膜设备内的加热装置进行加热，使得烘箱内的温度达到220℃；
s9：向真空镀膜机中持续充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为20cc，高纯氩的充入量也为20cc，之后开启真空镀膜机中的离子源对圆柱状空心透明玻璃管表面进行轰击处理，其中离子源的离子束流为175ma；
s10：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，总共镀膜12层，膜系依次为0.5l，2.5h，2.5l，2.5h，l，0.5h，l，h，l，h，l，h，镀膜时反向开始镀膜，其中h代表三氧化二铁，l代表二氧化硅；膜系的中心波长为500nm，根据公式nd＝1/4×λ，其中n为膜材料的折射率，三氧化二铁的折射率n为2.6，二氧化硅的折射率n为1.46，λ为500nm，因此每层膜的物理厚度d＝10×λ/4n，因此从下往上对应每层膜的物理厚度依次为：
s11：再次从真空镀膜机中取出圆柱状空心玻璃管，放入温度为500℃的高温炉内进行高温老化30min，至此全镀的高反射红外线加热空心管制备完成，制备完成的红外加热管一半具有12层反射层，另一半具有8层透射层。
实施例2：
一种全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法，包括如下步骤：
s1：选取合适规格的圆柱状空心透明玻璃管，将圆柱状空心透明玻璃管放于浓度为3％的氢氟酸溶液中清洗，从而将其表面清洗干净，之后取出，去除其上的水分备用；
s2：将洗净后的圆柱状空心透明玻璃管沿其截面中心线用金手指胶带将该圆柱状空心透明玻璃管一半的表面遮盖住，打开真空镀膜机，真空镀膜机中的真空系统的加热装置内设置有转盘，用夹具将一半遮盖住的圆柱状空心透明玻璃管的两端进行夹持，然后将其放置在转盘上；
s3：对真空镀膜机进行抽真空，使得真空镀膜机内的真空度为2.0×10-3mp，同时开启镀膜设备内的加热装置进行加热，使得烘箱内的温度达到185℃，开启加热装置内的转盘使其处于转动状态，且夹持圆柱状空心透明玻璃管的夹具也绕着自身转动进而圆柱状空心透明玻璃管不但在转盘的带动下公转也在夹具的带动下绕自身轴线自转；
s4：向真空镀膜机中持续充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为16cc，高纯氩的充入量也为15cc，之后开启真空镀膜机中的离子源对圆柱状空心透明玻璃管表面进行轰击处理，其中离子源的离子束流为180ma；
s5：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，镀膜4层，膜系依次为0.5l，2.5h，2.5l，2.5h，镀膜时反向开始镀膜，其中h代表三氧化二铁，l代表二氧化硅；膜系的中心波长为500nm，根据公式nd＝1/4×λ，其中n为膜材料的折射率，三氧化二铁的折射率n为2.6，二氧化硅的折射率n为1.46，λ为500nm，因此每层膜的物理厚度d＝10×λ/4n，因此从下往上对应每层膜的物理厚度依次为：
s6：从真空镀膜机中取出圆柱状空心玻璃管，将镀好膜的圆柱状空心玻璃管上的胶带去掉然后用酒精将圆柱状空心透明玻璃管的表面擦洗干净；
s7：将擦洗干净后的圆柱状空心透明玻璃管放入温度为500℃的高温炉内进行高温老化30min后，取出；
s8：将上述镀过膜的圆柱状空心玻璃管再用夹具夹持放置在真空镀膜机内的转盘上，开启转盘使其处于转动状态且夹持圆柱状空心透明玻璃管的夹具也绕着自身转动进而圆柱状空心透明玻璃管不但在转盘的带动下公转也在夹具的带动下绕自身轴线自转，对真空镀膜机进行抽真空，使得真空镀膜机内的真空度为1.8×10-3mp，同时开启镀膜设备内的加热装置进行加热，使得烘箱内的温度达到220℃；
s9：向真空镀膜机中持续充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为20cc，高纯氩的充入量也为20cc，之后开启真空镀膜机中的离子源对圆柱状空心透明玻璃管表面进行轰击处理，其中离子源的离子束流为200ma；
s10：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，总共镀膜8层，膜系依次为l，0.5h，l，h，l，h，l，h，镀膜时反向开始镀膜，其中h代表三氧化二铁，l代表二氧化硅；膜系的中心波长为500nm，根据公式nd＝1/4×λ，其中n为膜材料的折射率，三氧化二铁的折射率n为2.6，二氧化硅的折射率n为1.46，λ为500nm，因此每层膜的物理厚度d＝10×λ/4n，因此从下往上对应每层膜的物理厚度依次为：
s11：再次从真空镀膜机中取出圆柱状空心玻璃管，放入温度为500℃的高温炉内进行高温老化30min，至此全镀的高反射红外线加热空心管制备完成，制备完成的红外加热管一半具有12层反射层，另一半具有8层透射层。
实施例3：
一种全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法，包括如下步骤：
s1：选取合适规格的u形空心透明玻璃管，将u形空心透明玻璃管放于浓度为3％的氢氟酸溶液中清洗，从而将其表面清洗干净，之后取出去除其上的水分备用；
s2：将u形空心透明玻璃管放入与之配合的模具中使得u形空心透明玻璃管沿其截面中心线处一半被模具遮盖，另一半露出于模具外，然后用夹具将u形空心透明玻璃管夹紧在模具内；
s3：真空镀膜机中的真空系统的加热装置内设置有转盘，将步骤s2中用夹具与u形空心透明玻璃管夹紧的模具放置于转盘上；
s4：对真空镀膜机进行抽真空，使得真空镀膜机内的真空度约为1.8×10-3mp，同时开启镀膜设备内的加热装置进行加热，使得烘箱内的温度达到200℃左右，加热装置在加热的过程中转盘始终处于转动状态从而带动u形空心透明玻璃管转动；
s5：向真空镀膜机中持续充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为20cc，高纯氩的充入量也为20cc，之后开启真空镀膜机中的离子源对圆环状空心透明玻璃管表面进行轰击处理，其中离子源的离子束流为190ma；
s6：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，总共镀膜12层，膜系依次为0.5l，2.5h，2.5l，2.5h，l，0.5h，l，h，l，h，l，h，镀膜时反向开始镀膜，其中h代表三氧化二铁，l代表二氧化硅；膜系的中心波长为500nm，根据公式nd＝1/4×λ，其中n为膜材料的折射率，三氧化二铁的折射率n为2.6，二氧化硅的折射率n为1.46，λ为500nm，因此每层膜的物理厚度d＝10×λ/4n，因此从下往上对应每层膜的物理厚度依次为：
s7：从真空镀膜机中取出模具，然后再从模具中取出u形空心玻璃管，之后用酒精擦洗圆环状空心玻璃管的表面，再放入温度为450℃的高温炉内进行高温老化35min后，取出；
s8：将上述镀过膜的u形空心玻璃管翻转过来放置在模具中以使得镀过膜的一半位于模具中被模具遮盖，透明的另一半露出于模具外，将圆环状空心玻璃管与模具用夹具夹紧放置在真空镀膜机内的转盘上，开启转盘使其处于转动状态从而使得u形空心玻璃管在转盘的带动下公转，对真空镀膜机进行抽真空，使得真空镀膜机内的真空度为1.5×10-3mp，同时开启镀膜设备内的加热装置进行加热，使得烘箱内的温度达到220℃；
s9：向真空镀膜机中持续充入高纯氧和高纯氩，高纯氧的充入量为20cc，高纯氩的充入量也为20cc，之后开启真空镀膜机中的离子源对圆柱状空心透明玻璃管表面进行轰击处理，其中离子源的离子束流为200ma；
s10：对膜材料进行蒸发镀膜，镀膜材料为三氧化二铁和二氧化硅，两者来回交替镀膜，总共镀膜8层，膜系依次为l，0.5h，l，h，l，h，l，h，镀膜时反向开始镀膜，其中h代表三氧化二铁，l代表二氧化硅；膜系的中心波长为500nm，根据公式nd＝1/4×λ，其中n为膜材料的折射率，三氧化二铁的折射率n为2.6，二氧化硅的折射率n为1.46，λ为500nm，因此每层膜的物理厚度d＝10×λ/4n，因此从下往上对应每层膜的物理厚度依次为：
s11：再次从真空镀膜机中取出圆柱状空心玻璃管，放入温度为500℃的高温炉内进行高温老化30min，至此全镀的高反射红外线加热空心管制备完成，制备完成的红外加热管一半具有12层反射层，另一半具有8层透射层。
取实施例1、实施例2以及实施例3制得的全镀金的红外线加热空心管测试其镀膜膜层对波长为750-1550nm的红外光的反射率，以及对四种产品在750℃下对其热处理3小时测试其上膜层的耐高温性能，得到如下表的试验结果：
由上表可以看，本发明制备的反射层反射率达到90％左右，因此其能将灯管上大部分的热量反射从而进行利用，故本发明制得的红外线加热管加热效果极好；此外有上表可以看出，本发明的膜牢固度相对于对照组明显增加，从而提高了红外加热管的使用寿命。
另外，发明人取实施例1的红外加热管和同样形状的普通市售的红外加热管进行测试两者的加热效率，发明人将该两种红外加热管同时应用于印刷行业加热，结果发现普通市售的红外加热管需要900-950瓦功率的灯管才能达到加热要求，而用实施例1的灯管只需要700瓦就可以达到该加热要求，由此可以看出本发明的红外加热管大大提高了加热效率。
如上参照示例的方式描述根据本发明的全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的全镀金的高反射红外线加热空心管的制备方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。