[发明专利]一种制备玻璃管外壁减反膜的喷涂方法

说明书

一种制备玻璃管外壁减反膜的喷涂方法，室温下将成膜后折射率为1.2‑1.42的二氧化硅喷涂液置于连接空气喷枪的压力桶内，将玻璃管两端水平固定在转动轴上使玻璃管绕玻璃管中心轴转动，喷枪固定在玻璃管上方电动杆滑块的支架上，在伺服电机的驱动下沿着玻璃管中心轴向往复移动并将喷涂液喷涂在玻璃管外壁上，停止喷涂后玻璃管继续转动待湿膜干燥后，将玻璃管放置到烘箱中，在温度为150‑250℃下进行热处理0‑24小时，然后放入马弗炉500‑1000℃固化3‑120分钟，使玻璃管外壁形成二氧化硅减反膜。本发明具有涂膜速度快、玻璃管易装卸、产能大、成本较低的特点，尤其适用于玻璃管外壁涂膜的规模生产。

技术领域

本发明涉及减反膜的制备领域，特别是一种制备玻璃管外壁减反膜的喷涂方法。

背景技术

溶胶凝胶法在室温环境下可涂膜、工艺简单、制得的膜层减反性能好、抗激光破坏阈值高，广泛应用于高功率激光系统光学元器件、太阳能封装玻璃和全玻璃真空太阳能集热管外管等。高功率管状脉冲氙灯主要在惯性约束聚变研究中作高功率激光驱动器的抽运光源，其光谱透过率主要取决于灯管的光谱性能。氙灯灯管为高强度截紫外复合石英玻璃管，涂制减反膜可以提高透过率增加激光器系统的增益。全玻璃真空太阳能集热管由内玻璃管、太阳选择性吸收涂层、真空夹层、外玻璃管等组成，外玻璃管外壁涂制减反膜可以提高太阳光透射率，提高光热转换效率。目前，玻璃管的减反膜多采用溶胶-凝胶法制备。CN104496200B一种高温太阳能集热管外管涂镀增透膜的方法公开了一种高温太阳能集热管外管涂镀增透膜的方法，经过酸催化制备得到增透膜胶体；采用垂直提拉法对玻璃外管内外壁涂镀单层增透膜。专利CN101948250B采用溶胶-凝胶法对全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁提拉法镀增透膜，镀膜后将外管透过率提高到96-98％，使内管表面多吸收6％-8％的太阳能热量，达到提高全玻璃真空太阳集热器的热效率的目的。但是上述方法生产效率都比较低，装卸较复杂，难以实现高效批量生产。专利CN102898033B提出了一种全玻璃真空太阳能集热管外管内外壁镀增透膜的方法，通过使外玻璃管静止不动，将溶液匀速放出，使溶液均匀的附着在外玻璃管的内外表面形成膜层，加快了生产速度，但是该方法生产效率提高有限，设备复杂。2003年，Puetz J等在J Thin Solid Films 442(2003)40一文中报道了一种室温下空气喷涂溶胶凝胶透明导电膜的方法，涂膜基片为210mmx300mm，使用的是工业平面喷涂机，膜层均匀厚度在110-120nm之间，但是该方法针对平面基片，无法对玻璃管外壁进行减反膜的喷涂。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术不足，提供一种制备玻璃管外壁减反膜的喷涂方法，具有工艺简单、快速涂膜、适合大规模生产的特点。

基于在先专利(专利授权号:200910048696.4)，采用先碱催化后酸催化的方法制备含有三维结构二氧化硅纳米颗粒和一维、二维结构硅氧链的复合纳米结构的二氧化硅溶胶，并进一步扩大酸催化原料中正硅酸乙酯与碱催化溶液中正硅酸乙酯的摩尔比为1:(0.67-10)，将制备的溶胶与稀释剂进行混合，喷涂成膜固化后膜层折射率范围在1.20-1.42的二氧化硅喷涂液。所用稀释剂优选实例是一元醇和二元醇，如乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，乙二醇，丙二醇，或者丁二醇。这些溶剂可以以两种或者多种混合使用。

本发明的技术解决方案如下：

一种制备玻璃管外壁减反膜的喷涂方法，该方法包括以下步骤：

室温下将成膜后折射率为1.2-1.3的二氧化硅喷涂液置于连接空气喷枪的压力桶内，将玻璃管两端水平固定在转动轴上使玻璃管绕玻璃管中心轴转动，喷枪固定在玻璃管上方电动杆滑块的支架上，在伺服电机的驱动下沿着玻璃管中心轴向往复移动并将喷涂液喷涂在玻璃管外壁上，停止喷涂后玻璃管继续转动待湿膜干燥后，将玻璃管放置到烘箱中，在温度为150-250℃下进行热处理0-24小时，然后放入马弗炉500-1000℃固化3-120分钟，使玻璃管外壁形成二氧化硅单层减反膜。

一种制备玻璃管外壁减反膜的喷涂方法，该方法包括以下步骤：