CN106646701A - 一种耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜 - Google Patents

一种耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，该薄膜柔性反射镜包括柔性基体衬底和沉积在其表面上的功能薄膜堆积层，其中的功能薄膜堆积层包含光学反射膜层、透明过渡层和高反射率保护膜层。本发明的高效薄膜柔性反射镜不仅质轻且具柔性，而且反射率高、表面耐用性好，耐侯性好，使用寿命延长，与现有的玻璃平面聚光反射镜相比具有极大的竞争优势。

Description

一种耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜
技术领域
本发明属于太阳能利用的技术领域，涉及一种柔性反射镜，特别是涉及一种耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜。
背景技术
太阳能热利用技术和太阳能热发电技术是光伏发电技术之外太阳能利用的重要手段与方式。高效地利用太阳的热能需要通过各种形式的反射装置，将太阳光的能量聚集成高密度的能量形式。因此反射镜是有效利用太阳光热的关键部件之一。目前商业应用中主要是玻璃平面或微弧聚光反射镜。现行的高效玻璃平面聚光反射镜，采用的都是超白玻璃作为衬底、上进光结构。利用的就是超白玻璃的高光透，玻璃的硬度和抗氧化性来保护镀在玻璃另外一面的高效金属聚光反射层。然后再在金属聚光反射层的背面加上一层不透光的保护层。此类反射镜的可设计性低、难以满足各种高效曲线造型要求，而且玻璃易碎易划伤，不易于搬运、安装和维护，耐候性差，易受环境的影响如氧化或酸雨侵蚀而反射率下降，。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，该反射镜在高反射、高镜面的金属光学反射层外设置透明过渡层及保护膜层，在保证反射镜高效反射的同时，极大的提高了其耐用性能，该柔性反射镜抗氧化、耐酸雨、耐摩擦，具有较高的表面硬度，且制备简单，成本低廉。
本发明的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，包括：柔性基体衬底及设置于其表面上的功能薄膜堆积层；所述的功能薄膜堆积层包括：
光学反射膜层，设于柔性基体衬底表面，该层为铝或银中的任一种金属或二者的复合物，其在可见光波段反射率不低于88％；
保护膜层，所述的保护膜层包含至少一种铬的氮化物；
透明过渡层，设置于光学反射膜层和保护膜层之间，所述的透明过渡层为磷酸铝。
上述技术方案中，优选的，所述的保护膜层为CrN、Cr2N或二者的复合物。
优选的，所述的透明过渡层采用非晶态(substantially amorphous)的磷酸铝，其中铝磷原子比在从1:1到1:3的范围内。
优选的，所述的透明过渡层厚度为100纳米到5微米。
优选的，所述的保护膜层厚度为100纳米到2微米。
优选的，在所述的保护膜层表面还可以再设有一层透明磷酸铝层。
优选的，所述的柔性基体衬底为具有柔性的金属、柔性玻璃、柔性陶瓷、高分子聚合物或其复合材料。
更优选的，所述的柔性基体衬底为铝、铝合金或不锈钢的箔材/薄片。
优选的，在所述的光学反射膜层及柔性基体衬底之间设有过渡黏合层。
本发明的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，通过在柔性基底上设置高反射、高镜面的金属光学反射层、透明磷酸铝过渡层及基于铬的氮化物的保护膜层，在保证反射镜高效反射的同时，极大的提高了其耐用性能，该柔性反射镜抗氧化、耐酸雨、耐摩擦，具有较高的表面硬度，且制备简单，成本低廉，本发明的薄膜反射镜不仅质轻且具柔性，而且反射率高、表面耐用性好，耐侯性好，使用寿命长，与现有的玻璃平面聚光反射镜相比具有极大的竞争优势。
附图说明
图1为本发明高效薄膜柔性反射镜的一种结构示意图。
图2为本发明高效薄膜柔性反射镜的另一种结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的高效薄膜柔性反射镜包括柔性基体衬底1及设置于其表面上的功能薄膜堆积层；所述的柔性基底衬底为具有一定柔性的金属、柔性玻璃、柔性陶瓷、高分子聚合物或其复合材料，如：铝、铝合金或不锈钢的箔材/薄片等。
所述的功能薄膜堆积层包括：
光学反射膜层20，设于柔性基体衬底表面，该层为铝或银中的任一种金属或二者的复合物，其在可见光波段反射率不低于88％；
保护膜层24，所述的保护膜层包含至少一种铬的氮化物，其可以为CrN、Cr2N或者二者的复合物。保护膜层厚度为100纳米到2微米，该层不仅具有较高的反射率且硬度极高，可有效保护内层结构。
透明过渡层22，设置于光学反射膜层和保护膜层之间，所述的透明过渡层为磷酸铝，该磷酸铝层为非晶态，其中铝与磷的原子比为1:1-1:3，厚度为100纳米到5微米。
上述膜层可采用所涉及材料现有的各种镀膜方法制备而成。
此外，本发明的反射镜还可以包括过渡黏合层3或者在保护膜层表面上再设置一层透明磷酸铝层25，如图2所示。所述的过渡黏合层用于提高光学反射膜层与柔性基底衬底的结合力，如在柔性基体为高分子聚合物时采用Cu薄膜作为过渡黏合层；在表面再设置一层透明磷酸铝层可增强反射镜反射率并进一步保护内部结构。

Claims (9)

1.一种耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，包括：柔性基体衬底及设置于其表面上的功能薄膜堆积层；所述的功能薄膜堆积层包括：
光学反射膜层，设于柔性基体衬底表面，该层为铝或银中的任一种金属或二者的复合物，其在可见光波段反射率不低于88％；
保护膜层，所述的保护膜层包含至少一种铬的氮化物；
透明过渡层，设置于光学反射膜层和保护膜层之间，所述的透明过渡层为磷酸铝。
2.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，所述的保护膜层为CrN、Cr2N或二者的复合物。
3.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，所述的透明过渡层采用非晶态的磷酸铝，其中铝磷原子比在从1:1到1:3的范围内。
4.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，所述的透明过渡层厚度为100纳米到5微米。
5.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，所述的保护膜层厚度为100纳米到2微米。
6.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，在所述的保护膜层表面还设有一层透明磷酸铝层。
7.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，所述的柔性基体衬底为具有柔性的金属、柔性玻璃、柔性陶瓷、高分子聚合物或其复合材料。
8.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，所述的柔性基体衬底为铝、铝合金或不锈钢的箔材/薄片。
9.如权利要求1所述的耐用性优异的CrN/AlPO4高效薄膜柔性反射镜，其特征在于，在所述的光学反射膜层及柔性基体衬底之间设有过渡黏合层。
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