一種太陽(yáng)能用真空不銹鋼管的表面處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能用真空不銹鋼管的表面處理方法，包括以下步驟：對(duì)不銹鋼管進(jìn)行除銹處理；去油處理；電解拋光處理；清洗處理；烘干處理；進(jìn)行真空鍍金屬膜。通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)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(qiáng)，使真空度更容易維持了。銅層既能作為太陽(yáng)能用真空管的金屬底層，同時(shí)由于表面致密，不銹鋼管的防氫滲透能力也得到了增強(qiáng)。
【專利說明】
一種太陽(yáng)能用真空不銹鋼管的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱水器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種太陽(yáng)能用真空不銹鋼管的表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的大部分太陽(yáng)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(qǐng)?zhí)枮镃N201420421793.X，發(fā)明名稱為一種熱管真空管型太陽(yáng)集熱器的中國(guó)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(yáng)光透過玻璃管照射在吸熱板上，高吸收率的選擇性太陽(yáng)吸收膜將太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。吸熱板吸收的熱量迅速將熱管內(nèi)的工質(zhì)汽化，被汽化的工質(zhì)上升熱管冷凝端加熱傳熱介質(zhì)即超導(dǎo)液，同時(shí)工質(zhì)放出汽化潛熱后的冷凝成液體，在重力作用下流回?zé)峁芟露?，下端為加熱端。如此利用熱管?nèi)少量工質(zhì)的汽化一液化相能相變循環(huán)過程，不斷地將吸收的太陽(yáng)輻射能傳遞給需要加熱的介質(zhì)。
[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(zhuǎn)換效率，例如采用不銹鋼管為材料，例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210251018.X，發(fā)明名稱為不銹鋼內(nèi)管的太陽(yáng)能集熱管，可以應(yīng)用于更多玻璃真空管無法涉足的領(lǐng)域，如太陽(yáng)能發(fā)電等，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的技術(shù)升級(jí)。
[0004]然而不銹鋼管表面處理一直是個(gè)難題，不清潔的表面會(huì)影響太陽(yáng)能吸收膜層的效果，同時(shí)不銹鋼管一直存在的氫滲透問題也會(huì)影響到太陽(yáng)能真空管的真空度，從而使傳熱效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種太陽(yáng)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(shí)具有防氫滲透的作用，維持真空度。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種太陽(yáng)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(duì)不銹鋼管進(jìn)行除銹處理；
[0009]第二步，對(duì)經(jīng)過除銹處理的不銹鋼管進(jìn)行去油處理；
[0010]第三步，對(duì)經(jīng)過去油處理的不銹鋼管進(jìn)行電解拋光處理；
[0011]第四步，對(duì)經(jīng)過電解拋光處理的不銹鋼管進(jìn)行清洗處理；
[0012]第五步，對(duì)經(jīng)過清洗的不銹鋼管進(jìn)行烘干處理；
[0013 ]第六步，對(duì)烘干后的不銹鋼管進(jìn)行內(nèi)表面蒸發(fā)鍍膜；
[0014]第七步，對(duì)經(jīng)過烘干處理的不銹鋼管進(jìn)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(yáng)極且保持工件與陰極相對(duì)，調(diào)整電壓以及電流，拋光時(shí)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(nèi)電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進(jìn)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(fā)絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜，這樣就可以在不銹鋼管內(nèi)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(jī)中，采用氬氣為保護(hù)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(fā)明采用上述方案后具有如下技術(shù)效果:
[0022]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)經(jīng)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(nèi)壁鍍上一層Cr2O3膜之后，其防止氫滲透的能力得到了增強(qiáng)，使真空度更容易維持了。銅層既能作為太陽(yáng)能用真空管的金屬底層，同時(shí)由于表面致密，不銹鋼管的防氫滲透能力也得到了增強(qiáng)。內(nèi)表面的Cr2O3膜既能防止氫滲透，也能防止內(nèi)部工作液對(duì)不銹鋼管的侵蝕。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]本申請(qǐng)中對(duì)試臉樣品為外徑24mm、內(nèi)徑20mm、長(zhǎng)20mm的不銹鋼管試件進(jìn)行試驗(yàn)。金屬靶材為純度99.99 %純銅靶。
[0025]實(shí)施例一
[0026]一種太陽(yáng)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(duì)不銹鋼管進(jìn)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(duì)經(jīng)過去油處理的不銹鋼管進(jìn)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(yáng)極且保持工件與陰極相對(duì)，調(diào)整電壓以及電流，拋光時(shí)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(duì)經(jīng)過電解拋光處理的不銹鋼管進(jìn)行清洗處理，方法是:先用高壓水槍沖洗，將不銹鋼管內(nèi)電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進(jìn)行超聲波清洗，洗去表面的殘留物；
[0031 ]第五步，對(duì)經(jīng)過清洗的不銹鋼管進(jìn)行烘干處理；
[0032 ]第六步，將蒸發(fā)絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜，這樣就可以在不銹鋼管內(nèi)壁得到均勻的Cr2O3膜。
[0033]第七步，對(duì)經(jīng)過烘干處理的不銹鋼管進(jìn)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(jī)中，采用氬氣為保護(hù)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(shí)施例二
[0035]一種太陽(yáng)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(duì)不銹鋼管進(jìn)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(duì)經(jīng)過去油處理的不銹鋼管進(jìn)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(yáng)極且保持工件與陰極相對(duì)，調(diào)整電壓以及電流，拋光時(shí)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(duì)經(jīng)過電解拋光處理的不銹鋼管進(jìn)行清洗處理，方法是:先用高壓水槍沖洗，將不銹鋼管內(nèi)電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進(jìn)行超聲波清洗，洗去表面的殘留物；
[0040]第五步，對(duì)經(jīng)過清洗的不銹鋼管進(jìn)行烘干處理；
[0041]第六步將蒸發(fā)絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜，這樣就可以在不銹鋼管內(nèi)壁得到均勻的Cr203膜。
[0042]第七步，對(duì)經(jīng)過烘干處理的不銹鋼管進(jìn)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(jī)中，采用氬氣為保護(hù)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(shù)下，薄膜的厚度稍有變化。當(dāng)銅靶電流為40A時(shí)，膜層厚約0.55m;當(dāng)銅靶電流上升為60A時(shí)，膜層厚約0.85m，膜層厚度隨著電流的增大而增加。
[0044]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)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(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0045]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)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(duì)不銹鋼管進(jìn)行除銹處理； 第二步，對(duì)經(jīng)過除銹處理的不銹鋼管進(jìn)行去油處理； 第三步，對(duì)經(jīng)過去油處理的不銹鋼管進(jìn)行電解拋光處理； 第四步，對(duì)經(jīng)過電解拋光處理的不銹鋼管進(jìn)行清洗處理； 第五步，對(duì)經(jīng)過清洗的不銹鋼管進(jìn)行烘干處理； 第六步，對(duì)烘干后的不銹鋼管進(jìn)行內(nèi)表面蒸發(fā)鍍膜;將蒸發(fā)絲Cr固定在不銹鋼管的中央，進(jìn)行蒸發(fā)鍍膜； 第七步，對(duì)經(jīng)過烘干處理的不銹鋼管進(jìn)行真空鍍金屬膜;將不銹鋼管放入真空磁控濺射鍍膜機(jī)中，米用氬氣為保護(hù)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(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)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(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)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(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)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(yáng)極且保持工件與陰極相對(duì)，調(diào)整電壓以及電流，拋光時(shí)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(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)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(nèi)電解液沖洗干凈，然后使用去離子水進(jìn)行超聲波清洗，洗去表面的殘留物。
【文檔編號(hào)】C25F3/24GK105970279SQ201610489188
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】禹勝林
【申請(qǐng)人】無錫信大氣象傳感網(wǎng)科技有限公司