專利名稱：三維復(fù)合材料聚光反射鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三維復(fù)合材料聚光反射鏡。
背景技術(shù)：
在環(huán)境保護(hù)及能源緊張的今天，太陽能光熱發(fā)電以其綠色、無污染、并網(wǎng)友好以及儲熱連續(xù)等一系列優(yōu)勢，逐漸成為新能源的突破口?，F(xiàn)有大規(guī)模用于光熱電站的反射鏡一般為4mm厚玻璃反射鏡，其反射率為93. 5 %，為增強(qiáng)玻璃的機(jī)械強(qiáng)度，其加工過程需要對玻璃進(jìn)行鋼化處理，即將玻璃加熱到適宜溫度后迅速冷卻，使玻璃表面急劇收縮，產(chǎn)生壓應(yīng)力，而玻璃中層冷卻較慢，故形成張應(yīng)力，使玻璃獲得較高的溫度。冷卻強(qiáng)度越高，玻璃強(qiáng)度越大。并且由于鋼化工藝需要切割、加熱以及退火等過程，其成本大幅度增加。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低、反射率高的三維復(fù)合材料聚光反射鏡。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型三維復(fù)合材料聚光反射鏡，從上至下包括薄玻璃、敏化層、反射層、反射層保護(hù)層、復(fù)合材料層、外保護(hù)層，各層之間精密結(jié)合為一整體，其中，復(fù)合材料層為采用復(fù)合材料紡織或編織的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述結(jié)構(gòu)為三維編織結(jié)構(gòu)，該三維編織結(jié)構(gòu)為用三維織造或編織生產(chǎn)出的三層以上的織物，層與層之間用紗線有機(jī)的織造或編織在一起；不同的層根據(jù)不同的使用需要采用不同的材料來織造或編織。進(jìn)一步，所述三維編織結(jié)構(gòu)為預(yù)成型結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述三維編織結(jié)構(gòu)采用三維織物液態(tài)樹脂壓力浸潤固化成型，三維織物在模具中注入液態(tài)樹脂后加壓固化形成所述預(yù)成型結(jié)構(gòu)，所述預(yù)成型結(jié)構(gòu)與所述薄玻璃的形狀完全相同。進(jìn)一步,所述復(fù)合材料層與薄玻璃之間采用專用娃膠粘結(jié)。進(jìn)一步，所述復(fù)合材料層采用的材料為碳纖維、芳綸、聚乙烯纖維及玻璃纖維。進(jìn)一步，所述復(fù)合材料層的膨脹及收縮系數(shù)與所述薄玻璃的膨脹及收縮系數(shù)相同。進(jìn)一步，所述薄玻璃為超白浮法玻璃。進(jìn)一步，所述反射層為銀層。進(jìn)一步，所述銀層的背面設(shè)置有所述反射層保護(hù)層，所述反射層保護(hù)層為銅層或鋅層。本實(shí)用新型在聚光反射鏡中采用復(fù)合材料層，提高了聚光反射鏡的強(qiáng)度，簡化了原始制備工藝中需要鋼化玻璃的過程，從而大大的減小了制造成本，進(jìn)而將降低光熱發(fā)電成本，其解決了當(dāng)前光熱發(fā)電中上網(wǎng)電價成本過高的重要問題。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖中各分層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為復(fù)合材料層的三維編織平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為復(fù)合材料層的三維編織立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，參考附圖，對本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對術(shù)語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對說明可相應(yīng)地解釋。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型三維復(fù)合材料聚光反射鏡，從上至下包括薄玻璃1、敏化層2、反射層3、反射層保護(hù)層4，復(fù)合材料層5、外保護(hù)層6，各層之間精密結(jié)合為一整體。其中，復(fù)合材料層5為采用復(fù)合材料編織的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)為三維編織結(jié)構(gòu)。即用三維織造或編織技術(shù)生產(chǎn)出三層以上的織物。層與層之間用紗線有機(jī)的織造或編織在一起。不同的層根據(jù)不同的使用需要可以用不同的材料來織造或編織，從而獲得由復(fù)合材料組成的織造或編織物品，滿足不同的使用需要。本設(shè)計中用于固定加強(qiáng)玻璃片的材料是采用三維織物液態(tài)樹脂壓力浸潤固化成型的生產(chǎn)工藝。即將三維織物放入事先設(shè)計好的模具中注入液態(tài)樹脂后加壓固化成型。模具與玻璃片的形狀完全相同，保證高精度的吻合，三維復(fù)合材料與玻璃片之間采用專用硅膠粘結(jié)。復(fù)合材料層5采用的材料為碳纖維、芳綸，聚乙烯纖維及玻璃纖維等。制備時，分為經(jīng)線7和緯線8進(jìn)行編制，層與層間彼此編織在一起，不僅層間強(qiáng)度顯著提高，且可獲得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的預(yù)成型，即三維結(jié)構(gòu)通過復(fù)合材料的紡織或編織成為預(yù)成型結(jié)構(gòu)，該預(yù)成型結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際聚光反射鏡的形狀要求進(jìn)行設(shè)計，預(yù)成型的復(fù)合材料層5極大的方便了其與薄玻璃I的結(jié)合，簡化了后期的處理工藝。并且，因?yàn)閺?fù)合材料熱穩(wěn)定性好，因而可選復(fù)合材料的膨脹及收縮系數(shù)與薄玻璃I的膨脹及收縮系數(shù)相同，避免熱脹冷縮過程中對玻璃的損壞。本實(shí)用新型中，三維編織結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的層壓結(jié)構(gòu)復(fù)合材料相比，大規(guī)模生產(chǎn)費(fèi)用低，且三維編織結(jié)構(gòu)的剛度要比相同面板材料和幾何參量層合板的剛度大接近一個數(shù)量級，因此，通過研究證明，反射鏡設(shè)計中，可以采用三維復(fù)合材料代替現(xiàn)有高成本的厚玻璃反射鏡。薄玻璃I與現(xiàn)有的厚玻璃反射鏡相比，其厚度為原厚玻璃反射鏡的三分之一左右。敏化層2用于提高薄玻璃I與反射層3表面的粘著力，外保護(hù)層6起到防腐蝕、防潮及防氧化的作用。本實(shí)施例中，薄玻璃I采用超白浮法玻璃，反射層3為銀層，銀層的背面設(shè)置有反射層保護(hù)層4，反射層保護(hù)層4為銀層保護(hù)層，反射層保護(hù)層4可采用銅層或鋅層。薄玻璃I厚1. 2mm-1. 5mm,復(fù)合材料厚2_3mm。在具體應(yīng)用中,各層材料的選取、厚度均可根據(jù)實(shí)際使用需要進(jìn)行選擇。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)a.三維復(fù)合材料具有抗彎抗沖擊等高機(jī)械強(qiáng)度及剛度，省去了厚玻璃的鋼化過程，降低了鋼化造成的高成本；b.由于采用薄玻璃，減少了厚玻璃對光的吸收，因而具有更高的反射率；c.三維復(fù)合材料層與層間形成整體結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的工藝性能；d.復(fù)合材料密度小，反射鏡的質(zhì)量是傳統(tǒng)反射鏡質(zhì)量的幾分之一甚至幾十分之一；e.可獲得極其光滑的表面，光滑度能達(dá)到十分之一納米級。
權(quán)利要求1.三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，該聚光反射鏡從上至下包括薄玻璃、敏化層、反射層、反射層保護(hù)層、復(fù)合材料層、外保護(hù)層，各層之間精密結(jié)合為一整體，其中，復(fù)合材料層為采用復(fù)合材料紡織或編織的結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)為三維編織 結(jié)構(gòu)，該三維編織結(jié)構(gòu)為用三維織造或編織生產(chǎn)出的三層以上的織物，層與層之間用紗線有機(jī)的織造或編織在一起；不同的層根據(jù)不同的使用需要采用不同的材料來織造或編織。
3.如權(quán)利要求2所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述三維編織結(jié)構(gòu)為預(yù)成型結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述三維編織結(jié)構(gòu)采用三維織物液態(tài)樹脂壓力浸潤固化成型，三維織物在模具中注入液態(tài)樹脂后加壓固化形成所述預(yù)成型結(jié)構(gòu)，所述預(yù)成型結(jié)構(gòu)與所述薄玻璃的形狀完全相同。
5.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述復(fù)合材料層與薄玻璃之間采用專用娃膠粘結(jié)。
6.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述復(fù)合材料層的膨脹及收縮系數(shù)與所述薄玻璃的膨脹及收縮系數(shù)相同。
7.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述薄玻璃為超白浮法玻璃。
8.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述反射層為銀層。
9.如權(quán)利要求8所述的三維復(fù)合材料聚光反射鏡，其特征在于，所述銀層的背面設(shè)置有所述反射層保護(hù)層，所述反射層保護(hù)層為銅層或鋅層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種三維復(fù)合材料聚光反射鏡，從上至下包括薄玻璃、敏化層、反射層、反射層保護(hù)層、復(fù)合材料層、外保護(hù)層，各層之間精密結(jié)合為一整體，其中，復(fù)合材料層為采用復(fù)合材料紡織或編織的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型在采用聚光反射鏡中采用復(fù)合材料層，提高了聚光反射鏡的強(qiáng)度，簡化了原始制備工藝中需要鋼化玻璃的過程，從而大大的減小了制造成本，進(jìn)而將降低光熱發(fā)電成本，其解決了當(dāng)前光熱發(fā)電中上網(wǎng)電價成本過高的重要問題。
文檔編號B32B27/12GK202904048SQ201220306788
公開日2013年4月24日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者薛黎明, 曹文嬌 申請人:中海陽新能源電力股份有限公司