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[科普中国]-镀银聚合物反射镜

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镀银聚合物反射镜是指具有高透射比、强耐候性的聚合物薄膜的一面镀银和多层保护膜形成具有高反射比的反光表面,该反射表面粘贴在曲面基底可以形成曲面反射镜。

定义在具有高透射比、强耐候性的聚合物薄膜的一面镀银和多层保护膜形成具有较高反射比的反光表面,该反射表面粘贴在曲面基底上形成曲面反射镜。1

工艺原理通过化学反应的方式在玻璃表面镀上一层银膜,大大提高其反射率,其反射率可达95%以上。根据生产工艺的技术要求,将一定量的、新鲜的硝酸银氨溶液和还原剂同时喷涂到经过清洗、抛光、敏化、活化处理的玻璃基片上,经过2~3 min的氧化还原反应,硝酸银氨溶液中银离子被还原成金属银,沉淀于玻璃基体表面,形成银膜反射层。

生产技术国内外概况国外拥有20年以上成熟的超薄平面或曲面镀银玻璃镜生产技术、生产设备,生产线自动化程度高,运行稳定,成品率高,产品质量好。反射银镜的银膜厚度均匀,牢固度好,耐久性强,反射率达95%以上。

我们有国产的自动化镀银制镜生产线、成熟的镀银玻璃镜生产技术和工艺配方,国内能够正常运行的生产线也有上百条之多。但在超薄平面或曲面玻璃上进镀银制镜,基本还是人工操作,没有实现机械自动化。由于超薄玻璃的厚度在1mm左右,曲面玻璃有一定的抛物面,使用原有的银镜生产设备,受设备的结构和材质所限,不能满足工艺技术要求,并且极易造成玻璃破损,成品率低。因此需要对整条生产线进行较大幅度的合理改进。2

反射镜反射镜(mirror)它是一种利用反射定律工作的光学元件。反射镜按形状可分为平面反射镜、球面反射镜和非球面反射镜三种;按反射程度,可分成全反反射镜和半透半反反射镜(又名分束镜)。过去制造反射镜时,常常在玻璃上镀银,它蹬制作标准工艺是:在高度抛光的衬底上真空蒸铝后,再镀上一氧化硅或氟化镁,特殊应用中,由于金属引起损失可由多层介质膜代替。因反射定律与光的频率无关,此种元件工作频带很宽,可达可见光频谱的紫外区和红外区,所以它的应用范围愈来愈广。在光学玻璃的背面,通过真空镀膜镀一层金属银(或铝)薄膜,使入射光反射的光学元件。采用高反射比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;且是第一反射面反射,反射图像不失真,无重影,为前表面反射作用。如采用普通反射镜为第二反射面,不仅反射率低,对波长无选择性,而且易产生重影。而采用镀膜膜面反射镜,得到的图象不仅亮度高,而且精确无偏差,画质更清晰,色彩更逼真。前表面反射镜广泛为光学高保真扫描反射成像之作用。

应用反射膜技术是在铝质或不锈钢等材料制成的基板上覆上一层高性能聚合物薄膜以获得轻质反射镜。此举可显著降低反射镜系统的整体重量,降低支架等系统的投资,从而降低光场系统整体投资。

在太阳能反射膜技术上研发较多的有两家公司,分别是3M和Skyfuel旗下的ReflecTech。3M以反射膜及其附属产品如膜边缘用的密封胶、清洁剂等的研发和销售为主,但并不提供整体反射镜系统方案,而Skyfuel则提供整体的SkyTrough反射膜反射镜系统方案。

ReflecTech的反射膜是一种镀银高分子聚合物薄膜,已经通过NERL能效测试。该技术在2011年9月份就开始在加州SEGS1&2槽式电站上进行示范运行,整体运行状况较为稳定。3

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学