[发明专利]一种用于太阳能定日镜的曲面反射镜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉一种曲面反射镜的制造方法，尤其是用于太阳能定日镜的曲面反射镜的制造方法。

背景技术

在相当多的工业装置中，特别是太阳能聚光定日镜的光学系统里，经常会用到各种不同形状的聚光反射镜，其中包括了槽式的抛物面反射镜、曲面的抛物面反射镜和曲面的球面反射镜等。由于在太阳能聚光的应用中对于反射镜的光学性能的要求低于一般光学镜片，因此反射镜的制造可以不使用传统的镜面磨制法以降低制造成本。一般讲来，这些反射镜的制造是从平面镜或平面玻璃的变形而形成的。这些反射镜的成形工艺有两大类：1，高温热变形制造方法和2，机械冷变形制造方法。高温热变形制造方法就是先把玻璃加热到软化状态，然后在模具里成形，成形后玻璃坯料再进行反射层镀膜和保护层喷涂。这种工艺的制造成本高昂。机械冷变形制造方法是将玻璃镜子用机械挤压的方式紧贴在曲面的镜托上，玻璃镜子按照镜托的曲面形状发生机械变形，镜子和镜托之间由粘接剂或机械固定。这种方式制造的反射镜的曲面比用高温热变形制造方法便宜，其光学性能比用高温热变形制造的镜面较差，但可以满足太阳能聚光系统上的需求。机械变形的制造方法在一维的槽形反射面的成形方面的效果是较好的，然而对于二维的曲面成形，比如球面成形方面的效果是较差的，主要的原因在于成形后的固定，有技术上的困难。较理想的成形面(镜托)应该是机械强度好的、连续的面；为了满足这种技术要求，镜托的重量必需增加，制造成本也高了，对于太阳能聚光的应用上来说就失去经济性。同时，由于粘接剂或者机械固定的使用，镜子背面的保护漆裸露于空气中的潮气，长时间在户外使用会发生反射层被腐蚀的现象，缩短了反射镜的使用寿命。本发明提出了一种用中温的机械变形制造曲面反射镜的方法，无需使用连续面的镜托，解决了重量和高成本问题；使用了可以抗潮气如侵的镜子粘接方法，延长了镜子的寿命，同时也提高了镜面成形的光学质量。

发明内容

本发明公开了一种制造曲面反射镜的方法，尤其是制造在太阳能聚光装置上使用的曲面反射镜的制造方法，其中包括：一个镜托和一个平面镜，镜托的其中一个面是曲面，该曲面的形状、曲率和所要制造的曲面反射镜的形状、曲率一致；用外加压力的方式将该平面镜和镜托的曲面紧贴在一起，紧贴后的两个面用粘接介质或其它机械方式固定；其特征是，所述的粘接介质是一种乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，其熔化温度为120℃-140℃，该粘接介质平铺在一种丝网上，所述的由粘接介质和金属丝网组成的叠层被置于所述的镜托的曲面和平面镜之间，施以中温以至该粘接介质熔化，外施压力将所述的镜托的曲面、熔化的粘接介质、金属丝网和平面镜固定并紧压在一起。

所述的镜托的结构是条框状式的或者任何带有孔隙的结构，旨在于减少镜托的重量。其中所述的丝网可以是金属丝网，塑料丝网，或者任何熔化温度高于所述的粘接介质的网状物质，或者任何轻巧的、可以将熔化的粘接介质短时间内托住而不往下滴漏的物质。

所述的施以中温使该粘接介质熔化，外施压力将所述的镜托的曲面、熔化的粘接介质、金属丝网和平面镜紧压在一起的过程是在低真空或者低气压的环境下进行的；所述的中温指的是100℃-150℃的温度，所述的低真空或者低气压指的是1Pa-10,000Pa的气压。由于加热，熔化和施压过程是在真空环境下进行的，镜托的曲面和玻璃镜子之间的空气被抽走，因而可以紧密的，无空隙的粘贴在一起，以确保玻璃镜子可以很好的依照镜托的曲面弯曲，提高反射镜的曲面质量。同时，金属网和乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的使用可以加强曲面反射镜的抗冲击能力，增强镜托和玻璃镜之间的粘贴力，促使条框状式的或者任何带有孔隙的的结构的理想使用，因此显著的减少镜托的重量和制造成本，实现了可以大规模使用的经济性；乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)可以防止潮气入侵到玻璃镜子背面的反射膜而造成腐蚀，延长了曲面镜的使用寿命。

为了更具体的说明本发明的实施方法，以下给出了一个具体实施方案。

附图说明

图1是使用本发明所公开的方法制造曲面镜所需要的材料的分解图；图中：平面玻璃镜子1   乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膜片2   金属丝网3  镜托4

图2是使用本发明所公开的方法制造曲面镜的装置的示意图；图中：平面玻璃镜子1乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膜片2   金属丝网3   镜托4   下加热板5   上加热板6  层压装置7  真空加热腔8  热电偶温度计9

具体实施方案

制备一个长460mm，宽460mm，厚25mm的条框状的铝铸的镜托4，其形状如图1所示；准备一片长460mm，宽460mm，厚0.7mm的乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膜片2，一张长460mm，宽460mm，孔径20目的金属丝网3和一片长460mm，宽460mm，厚1.1mm的平面玻璃镜子1，其压制过程如图2所示，在真空加热腔8内将铝铸的镜托4平置于下加热板5的上部，镜托4的曲面面朝上，平面面朝下，镜托4的曲面上平铺金属丝网3，相同面积的乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膜片2平铺在金属丝网3的上面，乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膜片2的上面平铺平面玻璃镜子1，这几种物质的摆放次序如图1和图2所示。用底面的形状和曲率都和镜托4的曲面匹配的上加热板6压在平面玻璃镜子1的上端如图2所示，封闭真空加热腔8，抽真空直到腔内的真空度达到＜100Pa，启动加热器，下加热板5和上加热板6开始加热。用热电偶温度计9测量下加热板5的温度，当下加热板5的温度达到110℃时停止加热，维持10分钟或者当铝板温度达到125℃时，乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膜片2充分熔化了，接着启动层压装置7，将上加热板6往下施加100kPa的压力并保持30分钟。接着卸掉真空并将真空加热腔8的盖子打开，让层压后的曲面镜自然冷却。当下加热板5的温度低于60℃时即可将成品的曲面镜取出检验。