CN103941318A - 太阳能热发电聚光银镜的制镜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，包括以下步骤：热弯钢化和抛光；清洗后进行敏化，敏化后进行再次清洗；进行湿法纳米镀银，在镀完银的待镀面上镀上铜层，然后淋漆烘干后进行冷却，最后对玻璃边缘及镜面进行清洗。本发明通过超白玻璃热弯钢化成型的基板，聚焦精度高，且稳定性好，采用湿法纳米镀银技术，保证银反射层均匀致密，且大大提高了反射率。

Description

太阳能热发电聚光银镜的制镜方法

技术领域

本发明涉及太阳能热发电聚光银镜领域，具体为一种太阳能热发电聚光银镜的制镜方法。

背景技术

能源是人类社会活动的物质基础，随着世界经济的飞速发展，对能源需求逐年增长。而地球上以石油和煤炭为主的矿物资源日渐枯竭能源已成为制约各国经济发展的瓶颈，寻求清洁、可再生能源已是刻不容缓、迫在眉睫之事。太阳能热发电同太阳能光伏发电、风电发电一样，是将来解决全球能源、资源和环境问题的有益途径和方法。

在太阳能热发电中，聚光型太阳能反射镜用来跟踪太阳，并将太阳光反射、聚焦到接收器上，是太阳能热发电的关键部件，其聚光精度、反射率性能、寿命、成本直接影响光发电技术的经济性。

目前市场上的聚光镜有以下几种：张力金属膜反射镜有一整面连续的金属膜组成，这种聚光镜的缺点是结构复杂、聚光精度差、反射率低、成本高；阳极氧化铝反射镜反射率低，且在室外测试存在分层使镜面反射变形问题；薄玻璃反射镜反射率高，但其使用时需要依托于可靠的背板粘合技术，在室外恶劣环境下使用聚光精度稳定性差，也难以达到耐久性要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，本方法制出的聚光银镜聚光精度稳定性好、反射率高、耐候性能好且使用寿命长。

本发明太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，包括以下步骤：

第一步：对超白玻璃进行热弯钢化和抛光；

第二步：对抛光后的玻璃进行清洗，清洗后进行敏化，敏化后进行再次清洗；

第三步：加入还原剂、稳定剂以及银溶液，进行湿法纳米镀银，镀银的温度控制在26-35℃之间，氧化还原反应在玻璃基板上方形成，形成纳米颗粒直接落在玻璃基板上，得到均匀致密的纳米银层；

第四步：在镀完银的待镀面上镀上铜层，然后淋漆烘干后进行冷却，最后对玻璃边缘及镜面进行清洗。

本发明太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，具有以下有益效果：

①通过超白玻璃热弯钢化成型的基板，聚焦精度高，且稳定性好。

②敏化及镀银前用45℃的去离子冲洗基板，增加基板活性的同时，有效保证镀银的温度，提高银溶液的反应效率。

③采用湿法纳米镀银技术，保证银反射层均匀致密，且大大提高了反射率。

④采用3层淋漆工艺，加强对反射镜金属层的加以保护，同时聚氨酯面漆层有良好的耐候性，降低反射镜室外使用图层腐蚀、氧化、脱落的风险，大大提高使用寿命。

附图说明

图1为常规镀银示意图。

图2为本发明纳米镀银示意图。

图3为常规镀银颗粒度示意图。

图4为本发明镀银颗粒度示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步说明本发明。

实施例：本发明所述的太阳能热发电聚光银镜，由热弯钢化成型的超白浮法玻璃基板和基板表面的银镜镀层组成，自玻璃基板向外依次是敏化层、纳米银层、铜层、底漆层、中漆层和面漆层。玻璃基板成抛物线型，优选低铁超白浮法玻璃，厚度3-5mm；敏化层每1cm²玻璃表面附着2×10⁵个Sn离子；纳米银层厚度90-120nm之间；铜层厚度30-40nm之间；保护银层，同时作为过渡层用于降低银和保护漆层间的内应力，改善保护漆与金属之间的粘结；底漆层为丙烯酸树脂，丙烯酸树脂的铅含量5%—0，厚度35±5μm；中漆层为丙烯酸树脂，丙烯酸树脂的铅含量为0，厚度35±5μm；面漆层为聚氨酯树脂，丙烯酸树脂的铅含量为0，厚度35±5μm。

制作上述太阳能热发电聚光银镜的方法包括以下步骤：1玻璃热弯钢化，按规定的聚光精度要求超白玻璃进行热弯钢化；2抛光，通过弯玻璃抛光机对热弯钢化的玻璃进行抛光；3清洗，用高压去离子水对抛光后的玻璃进行清洗，彻底清洗基板表面，去离子水温度45℃，以提高基板温度便于敏化效果；4敏化或者超级敏化，清洗后的基板与敏化夜接触，提供玻璃基板的活性，敏化层作为玻璃和银层间的桥架，增加玻璃和镀层间的粘结力，使银层与玻璃的结合强度提高10倍以上。所用的敏化液为SnCl₂和盐酸的混合液。进一步地，与SnCl₂和盐酸的混合液接触后的玻璃基板在于PdCl2和盐酸溶液接触，起到超级敏化作用。5敏化后清洗，冲洗掉基板上过多的敏化液，此处也需要用热的去离子水清洗，保证镀银前基板的温度。6.镀银，镀银的温度控制在26-35℃之间，采用湿法纳米镀银，银溶液由AgNO3、氨水、去离子水按特定比例配置而成，还原剂用德国VALSPAR公司的W-GMP-MA2000还原剂，形成金属纳米粒子的关键还在于采用适当的稳定剂，本湿法纳米镀银采用德国VALSPAR公司的W-MS-VP-1E稳定剂。纳米镀银的关键还在在于银溶液与还原剂溶液的喷嘴有一定角度，通过大量实验证明喷嘴角度为45°时，反应效率最高，氧化还原反应在玻璃基板上方形成，形成纳米颗粒直接落在玻璃基板上，得到均匀致密的纳米银层。而常规镀银技术是通过把银溶液和还原剂分别喷洒在玻璃基板上，它们相互之间接触，在基板上发生反应生成银层，银层的均匀性和致密性较差。纳米镀银过程中生产的银颗粒在3nm左右，通过特定的金属化过程，使生成的银层更加均匀致密，反射率可高达95%以上，而常规镀银的反射率一般反射率只能达到93%。7.镀铜，在镀完银的待镀面喷洒CuSO₄溶液和Fe粉悬浮液，镀上铜层；本工艺优选粒度＜45微米的超细还原铁粉，镀铜效率能提高10-20%。8.淋底漆、中漆、面漆：采用幕帘式淋漆设备，先淋底漆，经烘干冷却后再淋中漆，中漆烘干冷却后淋面漆，最后再进行烘干冷却。底漆的烘干温度为120℃，中漆和面漆的烘干温度都为160℃，每次烘干后都进行冷却，使基板得温度降到50-60℃，然后进行下道淋漆。

9.镜面清洗，通过弯玻璃清洗机完成，通过独特的化学清洗技术，对玻璃边缘及镜面进行清洗，彻底清除残留的金属沉积物，保证镜片的反射效率的同时，提高产品利用率，减少原材料的浪费。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步：对超白玻璃进行热弯钢化和抛光；

第二步：对抛光后的玻璃进行清洗，清洗后进行敏化，敏化后进行再次清洗；

第三步：加入还原剂、稳定剂以及银溶液，进行湿法纳米镀银，镀银的温度控制在26-35℃之间，氧化还原反应在玻璃基板上方形成，形成纳米颗粒直接落在玻璃基板上，得到均匀致密的纳米银层；

第四步：在镀完银的待镀面上镀上铜层，然后淋漆烘干后进行冷却，最后对玻璃边缘及镜面进行清洗。

2.根据权利要求1所述的太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，其特征在于在所述第四步之中，镀铜层后采用幕帘式淋漆设备先淋底漆，经烘干冷却后再淋中漆，中漆烘干冷却后淋面漆，最后再进行烘干冷却。底漆的烘干温度为120℃，中漆和面漆的烘干温度都为160℃，每次烘干后都进行冷却，使基板得温度降到50-60℃，然后进行下道淋漆。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，其特征在于在所述第二步中，在敏化之前用高压去离子水对抛光后的玻璃进行清洗，去离子水温度为45℃。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能热发电聚光银镜的制镜方法，其特征在于所述银溶液由AgNO3、氨水和去离子水组成，将银溶液与还原剂溶液形成夹角对玻璃基板上方同时进行喷射，使银溶液与还原剂溶液混合后喷射在玻璃基板上方，银溶液与还原剂溶液的喷嘴夹角度为45°。