一种高温集热管的玻璃金属封接结构pdf， 傲世皇朝，一种高温集热管的玻璃-金属封接结构，该结构特别适用于槽式光热发电技术领域。该结构包括可伐合金圈（4）、包覆在可伐合金圈上过渡玻璃（5）、与过渡玻璃通过轴向或径向相连的玻璃管（5），三者之间通过熔封工艺来实现彼此的连接，该结构封接强度高，气密性好。

　　于：所述的可伐合金圈（4），在50-450℃范围，平均线mm，化学组成为以重量百分比计

　　5.根据权利要求1所述一种高温集热管的玻璃-金属封接结构，其特征在于：所述的过渡玻璃（5），其特征在于：在50-300℃范围，平均线℃，化学组成（wt%）特点

　　6.根据权利要求1所述一种高温集热管的玻璃-金属封接结构，其特征在于：所述的玻璃管（6），其特征在于：在50-300℃范围，平均线mm，转变点≤550℃，化学稳定性好，耐水、耐酸、耐碱均为1级，弹性模量≥68MPa，热震稳

　　一种高温集热管的玻璃-金属封接结构技术领域本发明涉及玻璃-金属封接结构，该结构具有封接强度好，气密性高，

　　玻璃管6在50-300℃范围，平均线mm，与过渡玻璃较好熔封，强度好，转变点≤550℃，

　　为80%时的波长，然后放置于功率40W，主波长254nm紫外灯的正下方2

　　-5mm，包封过渡玻璃5厚度0.3-0.8mm，最后，将玻璃管6一端和过渡玻

　　2、结构， 该 结构特别适用于槽式光热发电技术领域。该结构 包括可伐合金圈 （4） 、 包覆在可伐合金圈上过渡 玻璃 （5） 、 与过渡玻璃通过轴向或径向相连的玻 璃管 （5） ， 三者之间通过熔封工艺来实现彼此的 连接， 该结构封接强度高， 气密性好。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种高温集热管的玻璃 - 金属封接结构， 其特征在于 ： 包括可伐合金圈 （4） 、 过渡玻 璃 （5） 、 玻璃管 （6） ； 可伐合金圈 。

　　3、（4） 一端连接过渡玻璃 （5） ， 然后在过渡玻璃 （5） 表面上连接 玻璃管 （6） 。玻璃管 （6） 与过渡玻璃 （5） 通过轴向封接或径向封接连接在一起。 2. 根据权利要求 1 所述一种高温集热管的玻璃 - 金属封接结构， 其特征在于 ： 可伐合 金圈 （4） 、 过渡玻璃 （5） 、 玻璃管 （6） 的平均线膨胀系数要数值相差最大 0.610-6/， 且 玻璃管 （6） 膨胀系数过渡玻璃 （5） 膨胀系数可伐合金圈膨胀系数。 3. 根据权利要求 1 所述一种高温集热管的玻璃 - 金属封接结构， 其特征在于 ： 玻璃管 （6） 与过渡玻璃 （5） 之间、 过渡玻璃 （5） 与可伐合金。

　　4、圈 （4） 之间采用连接方式为熔封工艺进 行连接的方式， 使用采用火焰加热或高频加热。 4. 根据权利要求 1 所述一种高温集热管的玻璃 - 金属封接结构， 其特征在于 ： 所 述的可伐合金圈 （4） ， 在 50-450范围， 平均线mm， 化学组成为以重量百分比计为 ： Ni 28-30,Co 16-18, C 0.05, 余量为 Fe。 5. 根据权利要求 1 所述一种高温集热管的玻璃 - 金属封接结构， 其特征在于 ： 所述的 过渡玻璃 （5） ， 其特征在于 ： 在 50-300范围， 平均线， 化学组成 （wt%） 特点 ： B2O3 14.5-24, Al2O3 1-3, Na2O+K2O+Li2O 6-8, 二价金属 氧化物 5.0， SiO2 66-70， Fe2O3 200PPm。 6. 根据权利要求 1 所述一种高温集热管的玻璃 - 金属封接结构， 其特征在于 ： 所述的 玻璃管 （6） ， 其特征在于 ： 在 50-300范围， 平均线mm， 转变点 550， 化学稳定性好， 耐水、 耐酸、 耐碱均为 1 级， 弹性模量 68MPa， 热震稳定性200， 化学组成 （。

　　7、 0002 太阳能光热发电是将太阳能进行光学聚焦， 对介质进行加热， 然后通过热交换产 生高温高压蒸汽， 驱动汽轮机发电。 光热发电的集热系统是整个发电系统的关键核心部件。 在过去的 30 多年时间里， 美国和以色列等国家国分别探讨了塔式集热、 蝶式集热、 槽式集 热等形式的集热方法， 通过实践对比， 槽式集热技术具有投资少、 效率高、 运行稳定、 适合大 规模电站、 因此成为重要的集热方式。 0003 槽式集热技术是将高温集热管置于一个弧面反射镜的光学聚焦焦点位置上， 光 能通过弧面反射镜的全反射聚集在高温真空集热管上， 使光能转化为热能， 可将高温集 热管内的介质加热到 450以上， 要比。

　　8、普通太阳能线以上， 对于集热管按使用温度要求可分为三类 ： 低温集热管 100 ； 中温集热管 100-450 ； 高温集热管 450， 因此槽式光热发电集热属于高温集热技术。 0004 高温集热管是由玻璃外管和镀膜不锈钢内管所组成， 在端部使用膨胀节将玻璃管 和金属连接在一起， 排除玻璃管与不锈钢管之间的气体将玻璃管与不锈钢管之间的气体抽 出， 使其两者之间形成真空， 这样既能实现热量最大限度程度地收集到镀膜金属内管里， 又 可以通过真空来抑制防止热量散失。玻璃与金属之间的连接技术称为封接技术， 所用的玻 璃材料一般为硼硅酸盐玻璃体系。槽试光热发。

　　9、电就是通过高温集热管的阵列排布， 将高温 集热管串并联起来， 构成一个庞大的太阳能集热场。 0005 从光热电站运行和测试情况来看， 槽式集热方式具有成本低、 投资少、 效率高， 运 行可靠性好、 便于大面积集热， 可以并且通过蓄能方式来可实现 24 小时不间断的发电的优 势， 槽式集热系统逐步成为全球重点开发和应用的光热发电主导技术。 0006 槽式集热是典型的光学聚焦型集热方式， 其高温状态和使用环境对玻璃 - 金属封 接提出了极为苛刻的要求， 其核心要求在于 ： 1） 抗热震冲击能力， 以保证封接端头在热冲击 作用下 （高低温冲击、 气候变化的热冲击） 玻璃管或封接部位不能破损破坏和不漏。

　　10、气 ； 2） 机 械强度高， 以保证在热冲击、 装置变形、 重力等作用下不破损和不漏气。 0007 玻璃 - 金属结构、 材料与封接形式是保持高温集热管真空气密性的关键所在， 是 槽式光热电站稳定运行的保障， 由此决定了玻璃 - 金属结构成为光热发电系统的可靠性， 目前， 其成为槽式光热发电系统的发展瓶颈。 只有攻克这项技术， 才能实现整个槽式集热系 统稳定运行。 0008 目前， 在槽式光热发电系统的高温集热管的玻璃 - 金属封接， 普遍采用非匹配 封接技术 （两者的膨胀系数相差较大， 一般差大于 10% 以上， 甚至 300%） ， 在封接部位应 力较大， 比如不锈钢 304- 硼硅 3.。

　　11、3 玻璃 （在 50-300范围， 不锈钢 304 的膨胀系数为 说 明 书 CN 102838292 A 3 2/4 页 4 17-1810-6/， 硼硅 3.3 玻璃的膨胀系数为 3.3*10-6/， 化学稳定性极好的硼硅酸盐玻 璃， 全球著名产品包括 PYREX/DURAN/BJTY 等） ， 可伐合金 4J29- 硼硅 3.3 玻璃，（在 50-300 范围， 可伐合金 4J29 的膨胀系数为 4.7-5.310-6/） ， 硼硅 3.3 玻璃确实在很多方面具有 优良特性玻璃的确在很多方面具有优良特性， 尤其在热学性能、 化学稳定性方面， 但是其封 接润湿性是很差的， 所以， 在全球 。

　　12、30 年的应用时间里发现有 20% 以上出现漏气而导致集热 管的真空失效和封接部位破损。另外为了避免非匹配封接的不利， 高温集热管开始进行匹 配封接， 基本通过两种技术手段加以解决的， 1） 通过递次封接方式实现匹配封接， 比如可伐 合金4J29与硼硅3.3玻璃之间需要4种以上的玻璃来过渡才能实现与可伐和硼硅碰硅3.3 玻璃的匹配封接， 由于增加了封接部位的数量， 漏气风险大幅增加， 另外， 工作量也出现成 倍增加， 严重地影响了生产效率， 再者， 对于期间的过渡玻璃生产和采购也带来巨大难度， 现在全球很难在一家企业完成多种牌号玻璃制造和供应， 为生产带来不确定性 ； 2） 通过可 伐合金 4。

　　13、J29 与 5.0 医药玻璃或 CN1657460A 的玻璃进行直接匹配封接， 即使 5.0 医药玻璃 或CN1657460A的玻璃确实优于硼硅3.3玻璃的封接特性性， 但是其封接致密性和封接强度 也还不是很好， 另外该类玻璃应变点过高， 高于可伐合金的居里点温度 （约为 430） ， 导致 封接部位在退火时仍有较大应力难于消除， 在光热发电的热交变温度作用条件环境下， 仍 然不能依然未能获得最佳可靠的应用性效果。 发明内容 0009 本发明目的在于， 提供一种玻璃 - 金属封接结构， 该结构特别适用于槽式光热发 电、 大功率电子管、 X 射线管等技术领域。该结构包括可伐合金圈 （4） 、 包。

　　14、覆在可伐合金圈上 过渡玻璃 （5） ， 与过渡玻璃通过轴向和径向相连的玻璃管 （5） ， 三者之间通过熔封工艺来实 现彼此连接， 封接强度高， 气密性好。 0010 本发明通过大量研究发现 ： 能与可伐合金 4J29 有效匹配封接的玻璃材料， 很难满 足槽式光热发电、 大功率电子管、 X 射线管的机械性能 （高强度、 抗弯折） 、 热震稳定性、 化学 稳定性、 透光率、 抗曝晒性等一系列性能要求。而满足机械性能 （高强度、 抗弯折） 、 热震稳定 性、 化学稳定性、 透光率、 抗曝晒性的玻璃， 往往封接强度和界面润湿气密性要求又不好。 0011 本发明目的在于， 提供一种金属 - 玻璃封接结构。

　　15、， 这种金属是一种高温条件下 相对稳定可伐合金 （中国的金属牌号为 4J29） ， 化学组成为 （wt%） ： Ni 28-30,Co 16-18, C 0.05, 余量为 Fe。在 50-450范围， 平均线/。这种结构 包括可伐合金圈 (4)、 过渡玻璃 5、 玻璃管 6。通过过渡玻璃 5 作为玻璃管 6 和可伐合金圈 (4) 之间桥梁和纽带， 实现彼此之间的更好连接。过渡玻璃 5 满足封接特性要求， 过渡玻璃 长度为 5-25mm 之间， 玻璃管 6 来满足机械性能 （高强度、 抗弯折） 、 热震稳定性、 化学稳定性、 透光率、 抗曝晒性要求， 可伐。

　　16、合金圈 4 一端连接过渡玻璃 5， 另外一端连接不锈钢等材质的 金属膨胀节， 用于缓解高温集热管的金属管受热膨胀。 0012 为了使可伐合金圈4、 过渡玻璃5、 玻璃管6之间的匹配封接， 要求三者的平均线膨 胀系数要求相近， 彼此数值相差最大 0.610-6/， 其特征在于 ： 玻璃管 6 膨胀系数过 渡玻璃 5 膨胀系数可伐合金圈 4 膨胀系数。 0013 可伐合金圈 4、 过渡玻璃 5、 玻璃管 6 三者之间的结构关系为以可伐合金圈 4 为基 础， 首先， 过渡玻璃5与可伐合金圈4一端相连， 采用熔封方式， 包括火焰熔封或高频熔封两 说 明 书 CN 102838292 A 4 3/4 页。

　　17、 5 种， 然后， 在过渡玻璃 5 表面或一端熔封玻璃管 6。 0014 可伐合金圈 4 与过渡玻璃 5 封接形式采用单边包封或双边包封。 0015 过渡玻璃 5 与玻璃管 6 的封接形式采取两者的轴向封接 （过渡玻璃管与玻璃管相 同直径， 两端相连） 和径向封接 （过渡玻璃管直径小于与玻璃管直径， 玻璃管套接在过渡玻 璃管上） 。 0016 可伐合金圈 4 采用市售的可伐合金片冲压或可伐合金管辊压而成， 化学组成为 （wt%） ： Ni 28-30,Co 16-18, C 0.05, 余量为 Fe。在 50-450范围， 平均线/， 可伐合金圈厚度范围 。

　　20、紫外灯的正下方 200mm 处， 照射 120min， 然后在测试前的波长位置再次测量其透过率， T 越小， 即玻璃抗曝晒性越好。 0019 在全球 30 年的应用时间里发现有 20% 以上出现漏气导致集热管的真空失效和封 接部位破损。采用了本发明集热管的真空失效和封接部位破损率将小于 2%。 附图说明 0020 图 1 （a） 过渡玻璃 - 玻璃管轴向连接 。 0021 图 1 （b） 过渡玻璃 - 玻璃管径向连接。 0022 序号 0023 1- 金属管 0024 2- 端盖 0025 3- 膨胀节 0026 4- 可伐合金圈 0027 5- 过渡玻璃 0028 6- 玻璃管 0029 7。

　　21、-1、 7-2、 7-3 - 焊接部位 具体实施方式 0030 一种高温集热管的玻璃 - 金属封接结构， 其特征在于 ： 包括可伐合金圈 4、 过渡玻 璃 5、 玻璃管 6 ； 可伐合金圈 4 一端连接过渡玻璃 5， 然后在过渡玻璃 5 表面上连接玻璃管 6。 玻璃管 6 与过渡玻璃 5 轴向封接或径向封接。 说 明 书 CN 102838292 A 5 4/4 页 6 0031 首先， 制备满足尺寸规格要求的可伐合金圈 4J29， ( 以下简称可伐合金 )、 过渡玻 璃 5、 玻璃管 6， 将可伐合金圈 4 按常规方法进行烧氢和氧化处理， 氧化层厚度 0.5-1.5 微 米 ； 其次， 将将可伐合金圈 4 置入火焰车床主动端卡盘内， 调整其同心度， 被动端夹持同直 径的过渡玻璃管 ； 再者点燃弧形加热火嘴， 移动火嘴调整火焰， 加热可伐合金圈 4 封接部 位， 待红热后， 将过渡玻璃管 5 移近火焰， 使其红热软化， 温度达到 950-1050时， 将过渡玻 璃管5封接在可伐合金圈4端面上， 包封长度3-5mm， 包封过渡玻璃5厚度0.3-0.8mm， 最后， 将玻璃管 6 一端和过渡玻璃一端或上表面进行封接， 形成彼此直接的径向或轴向连接。 说 明 书 CN 102838292 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 102838292 A 7 。