一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，包括以下步驟：對不銹鋼管進行除銹處理；去油處理；電解拋光處理；清洗處理；烘干處理；進行真空鍍金屬膜。通過試驗可以發現，經過表面處理后的不銹鋼管鍍膜后膜層很完整，附著力很好，鍍上了一層金屬膜之后，其防止氫滲透的能力得到了增強，使真空度更容易維持了。銅層既能作為太陽能用真空管的金屬底層，同時由于表面致密，不銹鋼管的防氫滲透能力也得到了增強。
【專利說明】
一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法
技術領域
[0001]本發明涉及太陽能熱水器技術領域，特別是一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法。
【背景技術】
[0002]現在市場上銷售的大部分太陽能多為真空管集熱器，熱管式真空集熱管尤為普遍，例如申請號為CN201420421793.X，發明名稱為一種熱管真空管型太陽集熱器的中國專利。熱管式真空管主要由熱管，吸熱板，玻璃管等幾部分組成。其工作原理是，太陽光透過玻璃管照射在吸熱板上，高吸收率的選擇性太陽吸收膜將太陽能輻射能轉換為熱能。吸熱板吸收的熱量迅速將熱管內的工質汽化，被汽化的工質上升熱管冷凝端加熱傳熱介質即超導液，同時工質放出汽化潛熱后的冷凝成液體，在重力作用下流回熱管下端，下端為加熱端。如此利用熱管內少量工質的汽化一液化相能相變循環過程，不斷地將吸收的太陽輻射能傳遞給需要加熱的介質。
[0003]然而，與全玻璃真空管相比金屬直通真空管具有無可比擬的承壓功能和熱轉換效率，例如采用不銹鋼管為材料，例如申請號為CN201210251018.X，發明名稱為不銹鋼內管的太陽能集熱管，可以應用于更多玻璃真空管無法涉足的領域，如太陽能發電等，帶動整個行業的技術升級。
[0004]然而不銹鋼管表面處理一直是個難題，不清潔的表面會影響太陽能吸收膜層的效果，同時不銹鋼管一直存在的氫滲透問題也會影響到太陽能真空管的真空度，從而使傳熱效率降低。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，使真空用的不銹鋼管易于真空鍍膜，同時具有防氫滲透的作用，維持真空度。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
[0007]—種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，包括以下步驟:
[0008]第一步，對不銹鋼管進行除銹處理；
[0009]第二步，對經過除銹處理的不銹鋼管進行去油處理；
[0010]第三步，對經過去油處理的不銹鋼管進行電解拋光處理；
[0011]第四步，對經過電解拋光處理的不銹鋼管進行清洗處理；
[0012]第五步，對經過清洗的不銹鋼管進行烘干處理；
[0013 ]第六步，對烘干后的不銹鋼管進行內表面蒸發鍍膜；
[0014]第七步，對經過烘干處理的不銹鋼管進行真空鍍金屬膜。
[0015]以上所述第一步中使用布輪拋光除銹，保證除銹處理后，鋼管表面光滑，沒有明顯銹跡。
[0016]以上所述第二步中使用丙酮超聲波清洗去油。
[0017]以上所述第三步中電解拋光的方法:將電解液加熱至60-70度，用掛具將不銹鋼管固定在陽極且保持工件與陰極相對，調整電壓以及電流，拋光時間4-7分鐘后取出工件;拋光處理后，表面粗糙度Ra為0.2μπι以下。
[0018]以上所述第四步中先用高壓水槍沖洗，將不銹鋼管內電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進行超聲波清洗，洗去表面的殘留物。
[0019]以上所述第六步將蒸發絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進行蒸發鍍膜，這樣就可以在不銹鋼管內壁得到均勻的Cr2O3膜。
[0020]以上所述第七步中將不銹鋼管放入真空磁控濺射鍍膜機中，采用氬氣為保護氣，金屬靶材為銅，金屬靶電流為40-60Α，金屬靶電壓為400?500V，氬氣流量為80sccm。
[0021 ]本發明采用上述方案后具有如下技術效果:
[0022]通過試驗發現經過表面處理后的不銹鋼管鍍膜后膜層很完整，附著力很好，外表面鍍上了一層金屬膜，內壁鍍上一層Cr2O3膜之后，其防止氫滲透的能力得到了增強，使真空度更容易維持了。銅層既能作為太陽能用真空管的金屬底層，同時由于表面致密，不銹鋼管的防氫滲透能力也得到了增強。內表面的Cr2O3膜既能防止氫滲透，也能防止內部工作液對不銹鋼管的侵蝕。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明的目的和技術方案更加清楚，下面將結合本發明實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]本申請中對試臉樣品為外徑24mm、內徑20mm、長20mm的不銹鋼管試件進行試驗。金屬靶材為純度99.99 %純銅靶。
[0025]實施例一
[0026]一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，包括以下步驟:
[0027]第一步，使用布輪對不銹鋼管進行拋光除銹處理，保證除銹處理后，鋼管表面光滑，沒有明顯銹跡；
[0028]第二步，使用丙酮超聲波清洗去油；
[0029]第三步，對經過去油處理的不銹鋼管進行電解拋光處理，方法是將電解液加熱至60°C，用掛具將不銹鋼管固定在陽極且保持工件與陰極相對，調整電壓以及電流，拋光時間4分鐘后取出工件;拋光處理后，表面粗糙度Ra為0.2μπι以下；
[0030]第四步，對經過電解拋光處理的不銹鋼管進行清洗處理，方法是:先用高壓水槍沖洗，將不銹鋼管內電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進行超聲波清洗，洗去表面的殘留物；
[0031 ]第五步，對經過清洗的不銹鋼管進行烘干處理；
[0032 ]第六步，將蒸發絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進行蒸發鍍膜，這樣就可以在不銹鋼管內壁得到均勻的Cr2O3膜。
[0033]第七步，對經過烘干處理的不銹鋼管進行真空鍍金屬膜，方法是:將不銹鋼管放入真空磁控濺射鍍膜機中，采用氬氣為保護氣，金屬靶材為銅，金屬靶電流為40A，金屬靶電壓為400V，氬氣流量為80sccm。
[0034]實施例二
[0035]一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，包括以下步驟:
[0036]第一步，使用布輪對不銹鋼管進行拋光除銹處理，保證除銹處理后，鋼管表面光滑，沒有明顯銹跡；
[0037]第二步，使用丙酮超聲波清洗去油；
[0038]第三步，對經過去油處理的不銹鋼管進行電解拋光處理，方法是將電解液加熱至70°C，用掛具將不銹鋼管固定在陽極且保持工件與陰極相對，調整電壓以及電流，拋光時間7分鐘后取出工件;拋光處理后，表面粗糙度Ra為0.2μπι以下；
[0039]第四步，對經過電解拋光處理的不銹鋼管進行清洗處理，方法是:先用高壓水槍沖洗，將不銹鋼管內電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進行超聲波清洗，洗去表面的殘留物；
[0040]第五步，對經過清洗的不銹鋼管進行烘干處理；
[0041]第六步將蒸發絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進行蒸發鍍膜，這樣就可以在不銹鋼管內壁得到均勻的Cr203膜。
[0042]第七步，對經過烘干處理的不銹鋼管進行真空鍍金屬膜，方法是:將不銹鋼管放入真空磁控濺射鍍膜機中，采用氬氣為保護氣，金屬靶材為銅，金屬靶電流為60A，金屬靶電壓為500V，氬氣流量為80sccm。
[0043]使用金相顯微鏡觀察膜層的表面形貌，用掃描電鏡觀察膜層截面形貌及膜層厚度。不同銅靶電流參數下，薄膜的厚度稍有變化。當銅靶電流為40A時，膜層厚約0.55m;當銅靶電流上升為60A時，膜層厚約0.85m，膜層厚度隨著電流的增大而增加。
[0044]本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0045]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，包括以下步驟: 第一步，對不銹鋼管進行除銹處理； 第二步，對經過除銹處理的不銹鋼管進行去油處理； 第三步，對經過去油處理的不銹鋼管進行電解拋光處理； 第四步，對經過電解拋光處理的不銹鋼管進行清洗處理； 第五步，對經過清洗的不銹鋼管進行烘干處理； 第六步，對烘干后的不銹鋼管進行內表面蒸發鍍膜;將蒸發絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進行蒸發鍍膜； 第七步，對經過烘干處理的不銹鋼管進行真空鍍金屬膜;將不銹鋼管放入真空磁控濺射鍍膜機中，米用氬氣為保護氣，金屬革E材為銅，金屬革E電流為40-60A，金屬革E電壓為400?500V，氬氣流量為80sccm。2.根據權利要求1所述的太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，其特征在于:所述第一步中使用布輪拋光除銹，保證除銹處理后，鋼管表面光滑，沒有明顯銹跡。3.根據權利要求1所述的太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，其特征在于:所述第二步中使用丙酮超聲波清洗去油。4.根據權利要求1所述的太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，其特征在于:所述第三步中電解拋光的方法:將電解液加熱至60-70度，用掛具將不銹鋼管固定在陽極且保持工件與陰極相對，調整電壓以及電流，拋光時間4-7分鐘后取出工件;拋光處理后，表面粗糙度Ra為0.2μηι以下。5.根據權利要求1所述的太陽能用真空不銹鋼管的表面處理方法，其特征在于:所述第四步中先用高壓水槍沖洗，將不銹鋼管內電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進行超聲波清洗，洗去表面的殘留物。
【文檔編號】C25F3/24GK105970279SQ201610489188
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】禹勝林
【申請人】無錫信大氣象傳感網科技有限公司