太阳能高温真空集热管表面增透膜的制备工艺控制及性能

【摘要】太阳能的利用能够避免化石能源所带来的环境危机,同时满足日益增长的能源需求。太阳能光热、光电利用技术可以解决工业与民生领域中的热能和电能的供给。高温真空集热管是太阳能光热发电系统中的关键组成部件,其性能直接决定整个系统的集热效率。为了使太阳光最大化地透过玻璃进入集热管的核心部分,提升太阳光的利用效率,需要在玻璃管表面制备一层具有增透作用的光学薄膜。同时,由于集热管的使用环境在户外,尘土及污染物的附着会影响到玻璃管的透光性能,这就给增透膜的自清洁性能提出了更高的要求。二氧化硅(SiO2)薄膜由于具备低反射率及低的表面散射性能,可以增强光的透射率,因此,纳米Si02被认为是制备增透膜的首选材料。本论文针对目前太阳能集热管对透光性及自清洁性能的需求开展了SiO2增透膜的制备工艺研究,解决了膜系设计、制备等技术问题。论文研究内容如下：1、用电子束蒸发技术制备了单层SiO2增透膜,并考察膜厚度对膜层光学性能的影响,选择了最优化的工艺参数。结果表明,该膜层可使玻璃对可见光的透射率从92%提升至95%以上。2、用溶胶-凝胶法制备了单层、双层及复合SiO2增透膜膜系。截止目前,国内外已有多篇文献报道了用溶胶-凝胶法制备Si02薄膜的方法,但均是采用价格昂贵的正硅酸乙酯(TEOS)作为Si02溶胶的前驱体,这在很大程度上限制了薄膜的大面积工业化使用。针对该问题,本论文通过采用廉价的硅溶胶代替TEOS作为原料,工业乙醇为溶剂,以酸或碱为催化剂制备SiO2增透膜,并在理论上探讨了不同催化剂作用下的过程机理。检测结果表明,该膜系对玻璃的透光率均有大幅度的提升,透射率达96%-99%,且部分已应用于太阳能集热产业中。3、为了制备集增透和自清洁于一体的多功能光学薄膜,论文采用真空镀膜法制备了SiO2/TiO2双层膜,其中的Ti02薄膜是用磁控溅射法制备,通过控制膜的厚度及后处理的工艺,该双层膜将玻璃对可见光的透射率提升至94-95%,且膜层具有超亲水性和光催化性能。4、用溶胶-凝胶法制备出一系歹JSiO2/TiO2双层膜及SiO2-TiO2复合膜,通过对薄膜光学性能、表面形貌、成份分析、自清洁性能的检测,选择最佳工艺条件,得到了满足实际应用需求的薄膜。
【作者】张慧；
【导师】范多旺；
【作者基本信息】兰州交通大学，交通信息工程及控制，2013，博士
【关键词】太阳能真空集热管；二氧化硅；二氧化钛；增透膜；

【参考文献】
[1]赵娜.我国公立高校党委领导力研究[D].沈阳师范大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[2]宋月.安徽省淮南市危害道路交通安全犯罪的成因与防控[D].安徽大学,刑法学,2013,硕士.
[3]郑霞.高中思想政治课案例教学法优化运用研究[D].西南大学,思想政治教育,2013,硕士.
[4]杨敏.巴赫《二部创意曲》教学与演奏研究[D].云南师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[5]张宁.基于GreenSeeker主动遥感的大豆NDVI/RVI分析与籽粒产量估测的初步研究[D].南京农业大学,遗传学,2013,硕士.
[6]黄海,杨晶,杨庆光.E2S5000-MB机械压力机电控系统设计与实现[J].一重技术.2001(Z1)
[7]侯晓华.铅酸蓄电池极板干燥机改进设计[D].河北大学,仪器仪表工程,2014,硕士.
[8]周乐.农机合作组织发展需求分析及对策研究[D].吉林大学,农林经济管理,2014,硕士.
[9]刘伟.兰州市城市生态系统可持续发展综合评价[D].西北师范大学,人文地理学,2013,硕士.
[10]张晶.基于领域知识和概念格模型的知识发现研究[D].合肥工业大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[11]孟文娟.宁夏大地化工有限公司坤辉气化分公司员工招聘与配置研究[D].宁夏大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[12]蒋韶辉.基于提升小波的图像多尺度边缘检测方法及其应用研究[D].西北工业大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[13]李大威.城镇化进程中农地非农化机制与制度创新研究[D].郑州大学,区域经济学,2013,硕士.
[14]王黎.川端文学中的美的形象[D].东北师范大学,日语语言文学,2012,硕士.
[15]庞洁.盈余管理、会计信息与财务危机预警研究[D].天津财经大学,会计学,2012,硕士.
[16]许淑兰.上虞市地方税务局纳税服务实践分析[D].吉林大学,公共管理,2012,硕士.
[17]路金蓉,周洋,李海燕,郑涌,李世波,黄振莺.Cu/Ti_3SiC_2体系润湿性及润湿过程的研究[J].无机材料学报,2014,12:1313-1319.
[18]王俊超.高应力软岩回采巷道锚网索耦合支护技术研究[D].西安科技大学,采矿工程,2013,硕士.
[19]邹悦.中职教育校外生产性实训基地建设策略研究[D].东北师范大学,教育经济与管理,2012,硕士.
[20]李聪.肝郁—脾虚—肝郁脾虚证模型大鼠消化系统变化及疏肝健脾方作用的比较[D].北京中医药大学,方剂学,2014,硕士.
[21]李蓉.吡格列酮对高脂血症大鼠主动脉LOX-1-NF-κB和凋亡蛋白表达的影响[D].南方医科大学,内科学,2012,硕士.
[22]乾凡.基于遗传算法的自适应加速寿命试验方法研究[D].湖北工业大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[23]张成平,韩凯航,张顶立,李贺,蔡义.城市软弱围岩隧道塌方特征及演化规律试验研究[J].岩石力学与工程学报.
[24]王燕.刑事被害人权利保护及补偿[D].山东大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[25]凌郦婕.当今女性文化在商业空间设计中的运用研究[D].湖南师范大学,设计艺术学,2014,硕士.
[26]徐少平,吴信才.数据挖掘在供水管网维护中的应用研究[J].测绘通报,2003,05:26-28.
[27]张弦.数据仓库在电信领域应用的研究[D].华北电力（北京）大学,2002.
[28]张蜜.药品广告监管的法经济学分析[D].中国政法大学,法律,2013,硕士.
[29]武小红.网络环境下著作权侵权问题的法律应对[D].兰州大学,民商法学,2013,硕士.
[30]郭琦.面向多雇主的需求优选系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,计算机技术,2014,硕士.
[31]朱守俊,宋玉彬,赵晓欢,杨柏.自下而上碳化法制备荧光聚合物型碳点[A].中国化学会高分子学科委员会.2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F：功能高分子[C].中国化学会高分子学科委员会:,2013:1.
[32]郭晓雯,关湃.智能手机ＵＩ设计中体现中国式交流的应用研究[J].艺术科技,2013,08:263-262.
[33]崔红娜.网络环境下倒立摆的控制[D].南京邮电大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[34]杨江涛.混沌遗传神经网络算法用于定量构效关系及相关分析体系研究[D].湖南大学,分析化学,2003,硕士.
[35]姚建标.银杏酸单体分离、分析及应用[D].浙江大学,药学,2013,硕士.
[36]杨小军,邢科义,施坤林,潘泉.传感器网络下机动目标动态协同跟踪算法[J].自动化学报,2007,10:1029-1035.
[37]王婷.绩效考核目的导向对创新行为的影响：动机的中介作用[D].华中师范大学,应用心理学,2014,硕士.
[38]王德瑶.马钢高速线材厂第3台打捆机的PLC控制[J].冶金自动化,1998,01:43-45.
[39]杨洋.基于人工神经网络的煤化工项目风险评价研究[D].中北大学,技术经济及管理,2014,硕士.
[40]杨强,叶宝娟.感恩对汉区高校少数民族大学生幸福感的影响:基本心理需要的中介作用[J].中国临床心理学杂志,2014,02:347-349+353.
[41]仝俊.低频电磁辐射对大鼠学习记忆活动影响的研究[D].中南民族大学,生物医学工程,2013,硕士.
[42]梁东旭.球面车磨床主轴箱及其关键零件的有限元分析与优化[D].兰州理工大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[43]赵军涛.新型胍类人精子顶体酶抑制剂设计、合成与活性评价[D].第二军医大学,药物化学,2013,硕士.
[44]鲍亚飞,徐胡涛,綦方中,周群.农超对接模式中利益分配问题研究[J].经营与管理,2015,03:113-115.
[45]安应飞,邰志新,阎兴斌,刘斌,裴金莹.在胎牛血清蛋白润滑环境下GO/UHMWPE复合材料的摩擦学性能研究[J].摩擦学学报,2012,06:533-537.
[46]丁旭,白书弟.Apriori算法剖析[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2005,01:62-64.
[47]梁露.兼顾主观感受与协调系数的CDI分析研究[D].浙江工商大学,统计学,2013,硕士.
[48]朱高香.OLFM4在宫颈病变的表达及意义[D].泰山医学院,妇产科学,2012,硕士.
[49]牛良波.LIN28B和C-myc在胰腺癌中的表达及其意义[D].遵义医学院,外科学,2012,硕士.
[50]王华,孙宏福.基于Petri网的工程项目多目标协同优化研究[J].工程管理学报,2015,01:.