漫谈中国真空管镀膜技术

　　记者在RitterEnergie-undUmwelttechnik采访了该公司的太阳能系统产品管理负责人格莱芙(WolfgangGraffromFH)和魏德曼(ThomasWeideMannfromRitter)，并与其探讨了产品质量，研发以及真空管镀膜程序等问题。

　　记者在RitterEnergie-undUmwelttechnik采访了该公司的太阳能系统产品管理负责人格莱芙(WolfgangGraffromFH)和魏德曼(ThomasWeideMannfromRitter)，并与其探讨了产品质量，研发以及真空管镀膜程序等问题。

　　论点一：中国镀膜管质量是一切的根本

　　记者：以前很少能看到有关于中国制造的全玻璃真空管，也就是所谓的悉尼管镀膜情况的报道。这是为什么呢?

　　格莱芙：事实上悉尼管全部是在中国生产的。在17到18年前，清华大学和TurboSun公司研发了真空管镀膜技术。这个是中国太阳能热利用市场飞速发展的一个开端。在那之后，各类制造商开始持续的激烈竞争，竞争的结果就是一系列的中国太阳能热水器标准开始出现。

　　魏德曼：这个问题从来都不是焦点问题。首先，真空层可以对镀膜形成保护而且在使用寿命中镀膜不受环境因素影响。其次，如果有适当的质量保证，生产出干净稳定的镀膜的确不是问题。我们自2002年开始从力诺(力诺光热)购买真空管，对此非常了解。镀膜的结构在过去的10年里并没有发生改变。但是从另一个角度来讲，镀膜的质量也是在不断提高的。我们现在的镀膜技术可以达到95%的吸收率和6.5%的发射率。镀膜的稳定性一直很好，很多年之后依然不会出现老化。

　　记者：在玻璃上镀膜是不是比在金属上镀膜要容易呢?

　　格莱芙：就镀膜机本身而言，从技术角度来看在玻璃还是金属上镀膜没有什么差别。不同点只有在这之后才能看出来。真空管整个工作寿命中最苛刻的环境是在400℃高温的抽真空机器中。与之相比，在使用过程中吸收涂层则不会出现什么问题。

　　而金属镀膜在整个使用寿命中都要经受各种考验。首先，它们会因为吸收板而受到弯曲和褶皱。其次，在集热器中它们会受到盐碱度、湿度以及气体等环境因素的影响。这些都是对真空管进行溅射镀膜的挑战。我们在使用中对金属镀膜进行了老化过程演示。

　　记者：格莱芙先生，你对于中国制造的真空管镀膜的质量有没有进行过系统的测试?

　　格莱芙：我们为希望向欧洲市场销售产品的中国厂商提供质量证书，我们还对很多SolarKeymark测试中的产品进行分析。

　　记者：在你看来，中国的200余家制造商中有多少能够有足够的质量保证?

　　格莱芙：大约一半儿吧。事实上不管是单靶管还是三靶管，甚至说9层或者14层镀膜的管子，镀膜层数不是关键问题。这些公司是否有和欧洲公司签署协议、以及这些协议是否包含持续的质量保证是一个很重要的问题。程序监控以及对操作人员的培训比选择不同的材料要重要的多。

　　记者：对于这些不同的产品，像是单靶管和三靶管，以及9层或者14层镀膜的管子，请问魏德曼先生，力诺使用的是什么技术呢?

　　魏德曼：许多年来，我们一直使用单室的单靶镀膜技术。换句话说，我们使用一个真空的密闭空间，将要镀膜的管子和铝金属靶至于其中。在镀膜过程中，通入多种气体以使高选择性的材料附着在玻璃管壁上。这种镀膜方式就是AL/AL-N镀膜。三靶镀膜使用的材料是铜，铝和不锈钢。镀膜过程是一样的，与单靶的膜有相似的物理特性。

　　论点二：在所谓的渐变镀膜中，光线会自表面吸入到膜层中。

　　记者：难道不是所有的选择性膜层都包含有多种不同的涂层么?

　　格莱芙：吸收膜层的基本原理是红外反射镜发射特性，而适合的材料就是铝和铜。第一个可能的不同点是：有些管子使用铝反射有些使用铜反射。另一方面，平板集热器的板式吸收器材料的基底材料是红外镜面，问题就变得简单一点。当然，这些差别不会影响质量问题。在红外镜上有一系列的金属陶瓷涂层以及氧化物内嵌入金属颗粒。比如铝嵌入到氧化铝中。在镀膜过程中，会通入很多氮气，形成氮化铝，这样从下往上吸收效率会不断减少。这就是所谓的(渐变)梯度镀膜，光线会自表面吸入到膜层中。若要使用附加的减反层，对阳光的吸收程度将会增大。

　　记者：中国生产商是否有可能对渐变的9或14层镀膜产生错误的定义?

　　格莱芙：简单看镀膜层结构的话，确实这样。因为靶的数量就是指在真空室内存在的金属靶的数量，数目通常不会超过3个。

　　记者：魏德曼先生，力诺在生产过程中会对吸收率以及发射率进行在线测试么?

　　魏德曼：我们使用德国公司提供的设备在镀膜程序之后马上进行相关检测。此外，我们在抽真空过程之后还随机抽一些管子进行破坏性测试，以便检测抽真空是否会对镀膜层产生负面影响。

　　记者：你也觉得这些管子每批产品存在着轻微的不同么?

　　魏德曼：我不会。但我非常同意在不同的季节环境过程参数是不同的。因为机器所处的是在普通的生产车间，那里的温度和湿度在夏季和冬季是不同的。

　　论点三：钛金管会比现有的铝镀膜具有更高的可靠性。

　　记者：力诺研发的新的含钛的膜层可以批量生产了么?

　　魏德曼：在中国市场上，力诺已销售钛金管超过一年。我们正打算将其引入欧洲。据现有结果显示，钛膜层会比现有的铝镀膜在声场工艺方面具有更高的可靠性。而且在吸收率和反射率上比铝镀膜略高一筹。

　　记者：钛镀膜是一种单靶管么?

　　魏德曼：事实上钛镀膜使用两个靶，钛金属充当的是吸收材料的作用。

　　记者：中国公司拥有能够影响市场的镀膜专利么?

　　格莱芙：第一个梯度镀膜专利就是25年前从中国获得的。如果想要现在获得新的镀膜专利，必须要有些特别的新的技术。最重要的是要有生产技术性。

　　魏德曼：力诺拥有一个中国国内的钛金管镀膜技术专利。该专利对镀膜结构以及制造流程都有保护作用。

　　记者：力诺的镀膜设备是批次镀膜的还是联机镀膜的?

　　魏德曼：力诺集团的新生产线主要由多室连续镀膜系统组成。该系统在实际镀膜室前后都有阻隔室。首先，真空管被垂直放置在传送装置上并被运到阻隔室。一旦达到镀膜室所需的真空程度时，运载装置就会继续往前走。在镀膜程序结束时，运载装置通过第二个阻隔室离开镀膜机。回到大气压力。这样的设备是为大批量生产设计的。

　　格莱芙：魏德曼先生所描述的实际上是一种批次镀膜。真正的联机镀膜就是我们看到的薄板镀膜机。生产与薄板的输入没有连接，仅是在换靶时才中断。所以说，多腔室镀膜机能否被称为是联机生产，只是一个定义问题。

　　记者：制作薄板镀膜机比管式镀膜机要简单吗?

　　格莱芙：不是的。事实上将金属薄板放置到真空镀膜室中比已经分好前端和尾端的运送装置要麻烦的多。需要有良好密封的门，有良好的内部运送系统。这项技术更复杂也更昂贵，而对多室连续镀膜机来说，你可以一边对一批产品镀膜一边使下一批达到所需的真空环境。这就将以往很耗时的一步缩短了。

　　论点四：真正的镀膜技术掌握在操作者手中。

　　记者：镀膜室是标准化产品么?

　　魏德曼：的确是的。你可以直接去买镀膜机。然后在生产车间直接安装，并设定相关参数。真正的镀膜技术掌握在操作者手中而不是制造商手中。

　　记者：在一体化生产线中哪些步骤保证了产品的质量?

　　魏德曼：我们同时拥有对每个系列的连续测试以及每年至少一次的质量和型号重新验证测试。连续测试包括尺寸测量，抗温度冲击测试，真空度测试，老化测试，U值测试，吸收和发射率测试以及对玻璃管质量和吸收层的目检。质量检测包括压力稳定性，抗冲击能力以及管子的透明度。这些测试每年在连续测试外进行。

　　记者：除了镀膜，真空度也是决定真空管质量的一个重要因素。很多厂家喜欢减少抽真空时间来走捷径。

　　魏德曼：持续的时间和温度对质量有很大影响。这两个因素必须结合起来。过高的温度会毁坏涂层，但是如果加热时间过短，真空管质量就不能保证。

　　附：

　　托马斯·魏德曼，两年来在RitterEnergie-undUmwelttechnik公司担任太阳能热系统产品管理负责人。技术应用物理专业工程师。从事真空管技术工作长达15年。曾在PrinzandThermolux公司以及ElcoHeatingSolutions工作。

　　伍尔芙网·格莱芙，弗莱堡FraunhoferISE镀膜技术和太阳能系统研发部门负责人。从事该工作长达20余年。在其检测和认证的职业生涯中曾分析过不计其数的中国的产品，并参观过多家中国生产企业。