太阳能真空集热管排气后封离尾尖炸纹漏气的研究摘要目前，城市低碳产品越来越多，其中以太阳能集热器居于首位。太阳能集热器是利用光-热转换的节能环保产品，其中起到能量转换的部件是集热器部分，即太阳能真空集热管。太阳能真空集热管内、外管之间是真空夹层，真空夹层可以保障转化的热量被保温，不损失。然而，太阳能真空集热管的致命缺陷就在于真空度的消失，市场客诉几乎90%来自于真空管漏气导致的真空度消失，真空管漏气中80%来自于排气孔熔封的漏气。排气孔是外管在玻璃热熔封的过程中被保留的部分，为配合抽真空的设备进行排气。在完成了内、外管夹层气体被排出形成真空夹层后，会对排气孔进行熔封，即封离，形成玻璃体尾尖，使得内、外管之间形成永久的真空状态。然而排气孔熔封玻璃体尾尖在形成过程中会出现各种形态，尤其是不规则的熔封玻璃体尾尖，这种不规则性导致了尾尖的炸裂，俗称炸纹。本文重点研究真空管封离玻璃体尾尖的炸纹是如何产生的，应当如何避免。关键字：真空封离尾尖、炸纹、漏气、应力：TN108文献标识码：A1全玻璃真空太阳集热管熔封封离尾尖标准国家标准《全玻璃真空太阳集热管》（GB/T17049-2005）中对封离尾尖标准的描述为：排气管封离部分的长度S≤15mm；如图1所示1――内玻璃管；2――罩玻璃管；3――太阳选择性吸收涂层；4――真空夹层；5――支承件；6――吸气镜面；7――吸气剂；2实际上，封离的尾尖为玻璃实体，它存在一定的形状特性。如图2所示：a：圆锥形尾尖b：平滑的锥弧c：适度内陷的玻璃体也就是说，全玻璃真空太阳集热管的标准封离尾尖形状如图2所示，此形态尾尖特征是玻璃在热熔封过程中受外界力量自然形成的，具有一定玻璃厚度和强度的实体玻璃。其玻璃体的表面应力和永久应力都比较稳定，在户外工作时，其在冷热冲击环境中的耐受力较强，耐外力的冲击强度较大。不容易被碰破，不容易产生因应力释放造成的裂纹。那么，玻璃在热熔封过程中产生的应力可以这样理解：在玻璃快速冷却过程中，由于在玻璃内外之间存在着温差梯度，即当外部开始凝固时，内部还处于液体，随着温度的下降，玻璃体自外向内逐步冷却凝固，完全冷却后，当内外温度完全一致时，内外结构出现微观不均匀，内外结构不均匀性的存在，造成内部的分子力不平衡，所以，玻璃体内部存在着的永久应力，一般统称应力。应力的存在，如果玻璃受到外力（外力包含打击力、天气变化、温度变化等），外力与应力的合力容易超过玻璃本身的强度，就容易破裂。从玻璃热熔封产生的应力原理中，不难发现，由于应力的存在，玻璃体会发生裂纹。那么初步确定封离尾尖玻璃体炸裂的原因是由于玻璃应力的存在。然而，如图21所示的玻璃体尾尖几乎不发生炸裂。大量的观察中发现，产生炸裂的玻璃体尾尖是熔封不规则的，它们几乎有相同的形态特性。3产生不规则熔封玻璃体尾尖的几点原因分析首先，从焊枪说起，理论上封离用的焊枪结构应该是天然气、氧气、压缩气三种气体的混合气体燃烧的火焰进行封离，其特点是火焰面积大，温度较低，玻璃在此温度条件下可以很好的熔封，因其在真空负压的作用下缓慢熔封，形成的尾尖形状类似于图2。由于其火焰面积大，温度低，形成的玻璃体在熔融过程中产生的应力较分散，也容易消散。然而，很多生产厂为了提高效率，采用射吸式的焊枪，其结构是天然气、氧气两种气体的混合气体，这种火焰的特点是火焰面积较为集中，温度较高，火硬，玻璃在此火焰熔烧过程中，会很快熔融，然而在真空机组不断的负压作用下，玻璃被预先烧熔的地方会先内缩，这就造成了熔封玻璃体形态的不规则。同时，由于温度集中，玻璃体被熔融的地方应力较集中，不容易消散。其次，排气孔的形态，几乎所有太阳能真空集热管的生产厂都是采用排气孔熔接细小尾管的方式进行排气，抽真空度。而排气孔的熔接质量决定着封离尾尖玻璃体的质量。尤其是越来越多的厂家采用设备熔接尾管，其熔接效率虽然提高了，但熔接质量却远不如人工熔接的。特别是，熔接的排气孔尾腰壁厚不匀、尾腰歪斜、尾腰孔径过粗，这些都会导致熔封的玻璃体尾尖出现不规则形态。最后，封离技能工技能水平，长期以来，很多厂家致力于...