Отражающее изделие

Отражающее изделие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, главным образом, к слою основы с покрытием и, в одном конкретном варианте осуществления, к стеклянной подложке с покрытием, используемой, в частности, для отражения электромагнитного излучения, такого как электромагнитное солнечное излучение.

Уровень техники

С ростом стоимости ископаемых топлив солнечная энергия становится более приемлемой для промышленности и экономически жизнеспособным источником энергии. Одним известным вариантом является использование зеркал с целью концентрирования солнечной энергии для выработки электроэнергии. Зеркала, обладающие высокой отражательной способностью солнечного излучения, используются для устройств "тепловой энергии от концентрированных солнечных лучей" (CSTP). Существуют зеркала с различной геометрией, которые применяются в этой области техники. В одной традиционной системе применяются криволинейные параболические солнечные зеркала для того, чтобы концентрировать солнечную энергию на трубки, расположенные вдоль фокальной линии. Теплообменная среда в трубках передает поглощенную тепловую энергию в блок генератора, где она используется для выработки электроэнергии. В другой традиционной системе применяется солнечная башня, в которой несколько плоских солнечных зеркал направляют солнечную энергию в определенное место башни. Теплота, генерируемая сфокусированной солнечной энергией, передается рабочему флюиду, такому как натрий, причем нагретый рабочий флюид используется для выработки энергии.

Другой областью применения таких зеркал являются "концентрированные фотогальванические элементы" (CPV). При таком применении, зеркала фокусируют или концентрируют солнечную энергию на высокоэффективные фотогальванические (PV) устройства, и таким образом, улучшается выход энергии в этом устройстве.

В этих известных системах желательно, чтобы зеркала отражали как можно больше солнечной энергии. Кроме того, желательно, чтобы зеркала обладали как можно большим сроком эксплуатации для того, чтобы исключить частую замену зеркал.

В традиционной технологии производства зеркал используется способ влажного химического нанесения, в котором серебро осаждается на стеклянную подложку из раствора нитрата серебра. Проблема таких известных систем заключается в том, что отработанный раствор должен удаляться экологически приемлемым способом. Более того, в таких традиционных системах отсутствует возможность обработки изделия с покрытием при высокой температуре (например, для термического упрочнения, отпуска или сгибания) после осаждения слоя серебра, поскольку это приведет к повреждению слоя серебра. Хотя в некоторых традиционных зеркалах имеется слой меди, осажденный путем влажного химического нанесения поверх слоя серебра, с целью замедления коррозии серебра, такие традиционные слои меди не могут в достаточной степени защитить слой серебра, чтобы допустить нагревание стекла с покрытием до температуры размягчения. Кроме того, слой меди, осажденный влажным химическим способом, является нежелательным по экологическим соображениям, конкретно из-за необходимости удаления сточных вод влажного химического способа.

Следовательно, было бы целесообразно создать отражающее изделие и способ получения отражающего изделия, в котором устранены или сокращены, по меньшей мере, некоторые из проблем, присущие таким традиционным изделиям.

Сущность изобретения

Отражающее изделие включает в себя прозрачную подложку, имеющую первую основную поверхность и вторую основную поверхность. Поверх, по меньшей мере, части второй основной поверхности формируют слой основы. Поверх слоя основы формируют первичное отражающее покрытие. Неорганическое защищающее покрытие формируется поверх, по меньшей мере, части первичного отражающего покрытия. В одном не ограничивающем варианте осуществления, слой основы содержит неорганический материал, такой как прозрачный диэлектрический материал.

Другое отражающее изделие включает в себя прозрачную стеклянную подложку, имеющую первую основную поверхность и вторую основную поверхность. Поверх, по меньшей мере, части второй основной поверхности формируют неорганический слой основы, который содержит, по меньшей мере, один оксид металла, выбранный из оксида алюминия, диоксида титана, диоксида циркония, оксида цинка, станната цинка, оксида олова, или их смесей, или их комбинаций, и имеет толщину в диапазоне от 0,1 нм до 5 нм. По меньшей мере, поверх слоя основы формируют первичное отражающее покрытие, которое содержит, по меньшей мере, один металл, выбранный из платины, иридия, осмия, палладия, алюминия, золота, меди, серебра, или смесей, сплавов, или их комбинаций, и имеет толщину в диапазоне от 50 нм до 500 нм, и является непрозрачным в видимой области спектра. Антикоррозионное покрытие формируется поверх, по меньшей мере, части первичного отражающего покрытия, причем антикоррозионное покрытие содержит, по меньшей мере, один металл или металлический сплав, состоящий из представителей 2-16-й групп Периодической таблицы элементов, и имеет толщину в диапазоне от 20 нм до 40 нм. Верхнее покрытие формируется поверх, по меньшей мере, части антикоррозионного покрытия, причем верхнее покрытие содержит, по меньшей мере, один слой, содержащий материал, выбранный из оксидов, нитридов, оксинитридов, боридов, фторидов, или карбидов металлов, и где верхний покров имеет толщину в диапазоне от 5 нм до 500 нм. Неорганическое защищающее покрытие формируется поверх, по меньшей мере, части верхнего покрытия, причем защищающее покрытие содержит материал, выбранный из диоксида кремния, оксида алюминия, или смеси диоксида кремния и оксида алюминия, и имеет толщину в диапазоне от 50 нм до 500 нм.

Дополнительно отражающее изделие включает в себя прозрачную стеклянную подложку, имеющую первую основную поверхность и вторую основную поверхность. Поверх, по меньшей мере, части второй основной поверхности формируют слой основы, который содержит слой диоксида титана, имеющий толщину в диапазоне от 1 нм до 3 нм. Поверх, по меньшей мере, части слоя основы формируют первичное отражающее покрытие, которое содержит слой серебра, имеющий толщину в диапазоне от 50 нм до 200 нм. Антикоррозионное покрытие формируется поверх, по меньшей мере, части первичного отражающего покрытия, причем антикоррозионное покрытие включает в себя никельсодержащий сплав, имеющий толщину в диапазоне от 20 нм до 40 нм. Поверх, по меньшей мере, части антикоррозионного покрытия формируют верхнее покрытие, которое содержит слой станната цинка, имеющий толщину в диапазоне от 100 нм до 200 нм. Неорганическое защищающее покрытие формируется поверх, по меньшей мере, части верхнего покрытия, причем защищающее покрытие содержит материал, выбранный из диоксида кремния, оксида алюминия, или смеси диоксида кремния и оксида алюминия, и имеет толщину в диапазоне от 50 нм до 200 нм.

Способ получения отражающего изделия включает в себя стадии:

получение прозрачной слоя основы, имеющей первую основную поверхность и вторую основную поверхность; осаждение неорганического слоя основы поверх, по меньшей мере, части второй основной поверхности; осаждение, по меньшей мере, одного первичного отражающего покрытия, которое является непрозрачным в видимой области спектра, поверх, по меньшей мере, части основы; и осаждение неорганического защищающего покрытия поверх, по меньшей мере, части первичного отражающего покрытия.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано со ссылкой на следующие фигуры чертежей, в которых аналогичные детали везде обозначены одинаковыми ссылочными номерами позиций.

На фиг.1А показан вид сбоку в разрезе (не в масштабе) отражающего изделия, включающего признаки изобретения;

на фиг.1В показан вид сбоку в разрезе (не в масштабе) другого отражающего изделия, включающего признаки изобретения;

на фиг.1C показан вид сбоку в разрезе (не в масштабе) дополнительного отражающего изделия, включающего признаки изобретения;

на фиг.2 приведен вид сбоку в разрезе (не в масштабе) другого отражающего изделия изобретения;

фиг.3 представляет собой вид сбоку в разрезе (не в масштабе) дополнительного отражающего изделия изобретения;

фиг.4 представляет собой вид сбоку в разрезе (не в масштабе) дополнительного отражающего изделия изобретения; и

на фиг.5 приведен вид сбоку (не в масштабе) отражающего изделия изобретения, закрепленного на станине.

Описание предпочтительных вариантов изобретения

Используемые в изобретении пространственные термины или термины, указывающие направления, такие как “левый”, “правый”, “внутренний”, “внешний”, “выше”, “ниже” и тому подобное, имеют значение, показанное на фигурах чертежей. Однако следует понимать, что изобретение может допускать различные альтернативные ориентации и, соответственно, такие термины не следует рассматривать как ограничивающие. Кроме того, следует понимать, что все числа, используемые в описании и формуле изобретения, выражающие размеры, физические характеристики, технологические параметры, количества компонентов, условия реакции и тому подобное, могут быть модифицированы во всех случаях с помощью термина “приблизительно”. Следовательно, если не указано противоположное, численные значения, изложенные в нижеследующем описании и формуле изобретения, могут изменяться в зависимости от требуемых свойств, которые могут быть получены с использованием настоящего изобретения. Как минимум, но не как попытка ограничить применение доктрины эквивалентов объему формулы изобретения, каждая численная величина должна быть истолкована, по меньшей мере, в свете ряда приведенных значащих цифр с использованием традиционных методик округления. Более того, все приведенные в описании диапазоны следует понимать, как включающие в себя начальное и конечное значения диапазона и любые, и все поддиапазоны, отнесенные к этой категории. Например, сформулированный диапазон “от 1 до 10” следует рассматривать как включающие в себя любые и все поддиапазоны между (и включительно) минимальным значением 1 и максимальной величиной 10; то есть все поддиапазоны, начиная с минимального значения 1 или больше и заканчивая максимальной величиной 10 или меньше, например от 1 до 3,3, от 4,7 до 7,5, от 5,5 до 10 и тому подобное. Кроме того, используемые в изобретении термины “формируется поверх (поверх)”, “осаждается поверх (поверх)”, или “получается поверх (поверх)” означают формируется, осаждается или получается на поверхности, но не обязательно в непосредственном контакте с поверхностью. Например, слой покрытия “сформированный поверх” слоя основы не исключает наличия одного или нескольких других слоев покрытия или пленок одинакового или различного состава, расположенных между сформированным слоем покрытия и подложкой. Используемые в изобретении термины “полимер” или “полимерный” включают в себя олигомеры, гомополимеры, сополимеры и терполимеры, например полимеры, образовавшиеся из двух или более типов мономеров или полимеров. Термины “видимый диапазон” или “видимый свет” относятся к электромагнитному излучению, имеющему длину волны в диапазоне от 380 нм до 780 нм. Термины “инфракрасная область” или “инфракрасное излучение” относятся к электромагнитному излучению, имеющему длину волны в диапазоне больше чем 780 нм и до 100000 нм. Термины “ультрафиолетовая область” или “ультрафиолетовое излучение” означает электромагнитное излучение, имеющее длину волны в диапазоне от 100 нм до меньше чем 380 нм. Кроме того, все документы, такие как (но без ограничения) выданные патенты и заявки на патенты, на которые имеются ссылки в изобретении, следует рассматривать как полностью «включенные в настоящее изобретение как ссылки». Кроме того, такие параметры, как “пропускание видимого света” и “отражение видимого света” и тому подобное, определяются с использованием традиционных методов. Специалисты в этой области техники могут понять, что такие характеристики как пропускание видимого света или отражение видимого света могут изменяться в зависимости от физических размеров, например толщины исследуемого изделия. Следовательно, расчетное сопоставление с настоящим изобретением следует проводить при эквивалентной толщине.

С целью последующего обсуждения, изобретение будет рассмотрено со ссылкой на использование отражающего изделия для отражения электромагнитного излучения, такого как (но без ограничения) солнечное зеркало для отражения электромагнитного солнечного излучения. Используемый в изобретении термин “солнечное зеркало” относится к любому изделию, скомпонованному для отражения электромагнитного солнечного излучения, такого как видимое и/или инфракрасное и/или ультрафиолетовое излучение, например, для использования в системах концентрирования солнечной энергии. Однако следует понимать, что изобретение не ограничивается применением в солнечных зеркалах, оно может быть применено на практике в других областях, таких как (но не ограничивается) ламинированные или неламинированные бытовые и/или промышленные зеркала, или отражатели для высокоэффективных оптических систем (например, видеопроекторы или оптические сканнеры), названы лишь немногие области. Поэтому следует понимать, что конкретно описанные примеры осуществления приведены только для пояснения общего замысла изобретения и что изобретение не ограничивается этими конкретно описанными примерами осуществления.

В широком аспекте отражающее изделие изобретения включает в себя, по меньшей мере, некоторые из следующих компонентов:

(1) светопроводящую подложку или перекрывающий слой, обладающий малым поглощением солнечного излучения в области (областях) электромагнитного спектра, в которой требуется отражение от изделия,

(2) один или несколько первичных отражающих слоев, имеющих высокую отражательную способность солнечного излучения в областях электромагнитного спектра, в котором требуется отражение,

(3) необязательный “грунтовочный”, или “блокирующий”, или “барьерный” слой (слои), которые могут способствовать сохранению отражающих характеристик отражающего слоя (слоев) и/или улучшению адгезии смежных компонентов,

(4) один или несколько необязательных вторичных отражающих слоев, таких как дополнительные металлические, полупроводниковые, диэлектрические и/или композиционные слои, которые могут усилить отражательную способность изделия в некотором или всех требуемых диапазонах длин волн, и/или могут защищать первичный отражающий слой (слои), и/или предотвращать диффузию химических частиц между слоями и/или слой основы/перекрывающими слоями,

(5) необязательный слой (слои), предотвращающий коррозию,

(6) необязательный протекторный слой (слои), содержащий материалы, которые обладают более высокой склонностью к коррозии, чем материалы, содержащие компоненты 2, 3 и/или 4,

(7) необязательный слой (слои) материалов (например, металла или металлических сплавов), которые обладают коррозионной стойкостью и/или образуют пассивирующие слои, которые предотвращают химическое взаимодействие/реакцию химически активных частиц окружающей среды с другими компонентами,

(8) необязательный герметизирующий слой (слои), который защищает лежащие ниже слои (особенно отражающий слой (слои)) от воздействия опасных факторов окружающей среды (например, загрязнений атмосферы, воды, механических примесей),

(9) необязательный адгезионный слой (слои), который соединяет изделие с необязательными лежащими ниже тонкими пластинками/слоями/слой основы/перекрывающими слоями или другими поддерживающими структурами,

(10) необязательный полимерный слой (слои),

(11) необязательные дополнительные тонкие пластинки/слои/слоя основы/перекрывающие слои,

(12) необязательная, не требующая ухода (например, гидрофильная и/или фотокаталитическая или гидрофобная) верхняя сторона, и

(13) необязательные краевые уплотнители.

Неограничивающее отражающее изделие, включающее признаки изобретения, продемонстрировано на фиг.1А и будет описано здесь как солнечное зеркало 1. Это солнечное зеркало 1 может обладать любой требуемой отражательной способностью или коэффициентом пропускания в области (областях), представляющих интерес, внутри электромагнитного спектра (например, ультрафиолетовой, видимой, ближней инфракрасной, дальней инфракрасной, микроволновой, радиоволновой, и др.). Например, солнечное зеркало 1 может иметь степень отражения видимого света с длиной волны 550 нм, по меньшей мере, 85%, например, по меньшей мере, 90%, например, по меньшей мере 95%.

В варианте осуществления, показанном на фиг.1А, солнечное зеркало 1 включает подложку или слой 12 с первой основной поверхностью 14, то есть внешней основной поверхностью, и противоположной второй основной поверхностью 16, то есть внутренней основной поверхностью. В последующем обсуждении, первая основная поверхность 14 обращена к падающему излучению, а вторая поверхность 16 обращена в сторону, обратную падающему излучению. Необязательный слой основы 102 может быть создан поверх, по меньшей мере, части одной основной поверхности, такой как вторая основная поверхность 16. В показанном неограничивающем варианте осуществления первичное отражающее покрытие 22 формируется поверх, по меньшей мере, части второй основной поверхности 16, например, поверх, по меньшей мере, части слоя основы 102, если он имеется. Защищающее покрытие 50 создают поверх, по меньшей мере, части первичного отражающего покрытия 22. Хотя в продемонстрированном варианте осуществления покрытия формируются поверх второй основной поверхности 16, ясно, что, по меньшей мере, некоторые покрытия в качестве альтернативы могут образоваться на первой основной поверхности 14.

В широкой практике изобретения слой 12 может включать любой требуемый материал, имеющий любые требуемые характеристики. Например, слой 12 может быть прозрачным или полупрозрачным для видимого излучения. Термин “прозрачный” означает, что степень пропускания больше чем 0% и до 100% в требуемом диапазоне длины волны, таком как видимое излучение. В качестве альтернативы, слой 12 может быть полупрозрачным. Термин “полупрозрачный” означает, что пропускание электромагнитного излучения (например, видимого излучения) возможно за счет диффузии или рассеивания этого излучения. Примеры подходящих материалов для слоя 12 включают (но без ограничения) термопластичные, термореактивные или эластомерные полимерные материалы, стекло, керамику и металлы или металлические сплавы, их комбинации, композиции или смеси. Конкретные примеры подходящих материалов включают (но без ограничения) пластичные слоя основы (такие как акриловые полимеры, например, полиакрилаты; полиалкилметакрилаты, такие как полиметилметакрилаты, полиэтилметакрилаты, полипропилметакрилаты, и тому подобное; полиуретаны; поликарбонаты; полиалкилтерефталаты, такие как полиэтилентерефталат (PET), полипропилентерефталаты, полибутилентерефталаты и тому подобное; полимеры, содержащие полисилоксаны; или сополимеры любых мономеров для получения полимеров или любых их смесей); керамические слоя основы; стеклянные слоя основы; или смеси или комбинации любых указанных выше материалов. Например, слой 12 может включать традиционное натриево-кальциево-силикатное стекло, боросиликатное стекло или освинцованное стекло. Стекло может быть светлым. Термин “светлое стекло” означает неокрашенное или бесцветное стекло. Альтернативно стекло может быть окрашенным тем или иным способом. Стекло может быть отпущенным или термически обработанным стеклом. Используемый в изобретении термин “термически обработанное” означает отпущенное, изогнутое, термически упрочненное или ламинированное покрытие. Стекло может быть любого типа, такое как традиционное полированное стекло и может иметь любой состав, любые оптические свойства, например любую степень пропускания видимого света, ультрафиолетового, инфракрасного и/или всего солнечного излучения. Например, слой 12 может быть светлым полированным стеклом или может быть окрашенным или цветным стеклом. Без ограничения настоящего изобретения, примеры стекол, подходящих для слоя 12, описаны в патентах США №4746347; 4792536; 5030593; 5030594; 5240886; 5385872; и 5393593. Слой 12 может иметь любые требуемые размеры, например длину, ширину, форму или толщину. В одном примере осуществления первый слой 12 может иметь толщину больше чем 0 и до 10 мм, такую толщину как от 1 мм до 10 м, например от 1 мм до 5 мм, например, толщину меньше чем 4 мм, например толщину от 3 мм до 3,5 мм, например, толщину 3,2 мм. Кроме того, слой 12 может иметь любую требуемую форму, такую как плоскую, искривленную, параболическую или тому подобное. Кроме того, когда первичный отражающий слой (слои) 22 находится на второй основной поверхности 16 изделия, слой 12 может содержать один или несколько материалов, которые обладают малым поглощением электромагнитного излучения в области (областях) электромагнитного спектра, в которой требуется отражение.

В одном неограничивающем варианте осуществления слой 12 может иметь высокую степень пропускания видимого излучения при стандартной длине волны 550 нанометров (нм) и стандартной толщине 3,2 мм. Термин “высокая степень пропускания видимого излучения” означает степень пропускания видимого излучения при 550 нм, превышающую или равную 85%, такую как превышающую или равную 87%, такую как превышающую или равную 90%, такую как превышающую или равную 91%, такую как превышающую или равную 92%, такую как превышающую или равную 93%, такую как превышающую или равную 95%, при стандартной толщине слоя 3,2 мм. Стекла, особенно используемые при практическом осуществлении изобретения, раскрыты в патентах США №5030593 и 5030594. Неограничивающие примеры стекол, которые могут быть использованы при осуществлении изобретения, включают (но без ограничения) стекла марок: Starphire®, Solarphire®, Solarphire® PV, Solargreen®, Solextra®, GL-20®, GL-35^ТМ, Solarbronze®, CLEAR, Solargray®, который все промышленно доступны от фирмы PPG Industries Inc. of Pittsburgh, Pennsylvania.

Слой основы 102 может обеспечить более прочную или более надежную поверхность раздела между слоем 12 и первичным отражающим покрытием 22. Слой основы 102 может содержать один или несколько материалов, выбранных таким образом, чтобы поверхность раздела между слоем основы 102 и первичным отражающим покрытием 22 обладала большей механической, химической и/или экологической стабильностью, чем поверхность раздела между слоем 12 и первичным отражающим слоем 22. Кроме того, слой основы 102 может служить диффузионным барьером для обмена элементами между слоем 12 и первичным отражающим покрытием 22 (таким как миграция натрия из стеклянной слоя основы в вышележащее покрытие (покрытия) или миграция металла, например, серебра из первичного отражающего покрытия 22 в стекло), особенно который мог бы происходить в результате обработки изделия с покрытием при повышенной температуре, например, для сгибания или термического упрочнения. Дополнительно или альтернативно слой основы 102 может обеспечить более гладкую или более плоскую поверхность, на которой будет осаждаться вышележащее покрытие, например, первичное отражающее покрытие 22. Примеры материалов, подходящих для слоя основы 102, включают (но без ограничения) неорганические материалы, такие как (но не ограничиваются) прозрачные диэлектрики с малым поглощением, такие как оксиды металлов или их комбинации, композиции или смеси оксидов металлов. Примеры подходящих оксидов металлов включают оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония, оксид цинка, станнат цинка, оксид олова, их смеси или их комбинации. Другие примеры для слоя основы 102 включают один или несколько слоев диоксида кремния и/или нитрида кремния. В одном неограничивающем варианте осуществления слой основы 102 содержит диоксид титана. Слой основы 102 может иметь любой состав или толщину, чтобы получить изделие с достаточной функциональностью (например, механической, химической, пассивирующей, выравнивающей, адгезионной, со свойством диффузионного барьера, с повышенной экологической долговечностью, оптической функциональностью). В одном отдельном варианте осуществления, где слой основы 102 представляет собой диоксид титана, слой основы 102 имеет толщину в диапазоне от 0,1 нм до 5 нм, такую как от 0,1 нм до 3 нм, такую как от 0,5 нм до 3 нм, такую как от 1 нм до 3 нм, такую как от 0,5 нм до 2 нм, такую как от 1 нм до 2 нм, такую как от 1,5 нм до 2 нм, такую как 1,8 нм.

Первичное отражающее покрытие 22 формируется поверх, по меньшей мере, части второй основной поверхности 16, например поверх, по меньшей мере, части слоя основы 102, если она имеется. Первичное отражающее покрытие 22 содержит один или несколько неорганических или органических диэлектриков, металлов или полупроводников, выбранных с целью отражения одной или нескольких частей электромагнитного спектра, такой как одна или несколько частей в диапазоне электромагнитного солнечного излучения. В одном неограничивающем варианте осуществления первичное отражающее покрытие 22 содержит одну или несколько металлических пленок или слоев, отражающих излучение. Примеры подходящих отражающих металлов включают (но без ограничения) металлические платину, иридий, осмий, палладий, алюминий, золото, медь, серебро, или смеси, сплавы, или их комбинации. В одном неограничивающем варианте осуществления, первичное отражающее покрытие 22 содержит слой металлического серебра, имеющий толщину в диапазоне от 50 нм до 500 нм, такую как от 50 нм до 300 нм, такую как от 60 нм до 400 нм, такую как от 60 нм до 300 нм, такую как от 70 нм до 300 нм, такую как от 80 нм до 200 нм, такую как от 80 нм до 150 нм, такую как от 90 нм до 150 нм, такую как от 90 нм до 140 нм, такую как от 90 нм до 130 нм, такую как от 100 нм до 130 нм, такую как от 120 нм до 130 нм. В одном отдельном, неограничивающем варианте осуществления первичное отражающее покрытие 22 содержит металлическое серебро и имеет толщину, по меньшей мере, 50 нм, такую как, по меньшей мере, 60 нм, такую как, по меньшей мере, 70 нм, такую как, по меньшей мере, 80 нм (например, в диапазоне от 70 нм до 90 нм). Первичное отражающее покрытие 22 может быть осаждено до такой толщины, чтобы изделие 1 имело любой определенный требуемый уровень отражательной способности в диапазоне электромагнитного излучения, который требуется отражать. Первичное отражающее покрытие 22 может быть осаждено до толщины, достаточной для того, чтобы первичное покрытие 22 было непрозрачным в требуемом диапазоне длин волны, таком как видимое излучение. Первичное отражающее покрытие 22 может быть пригодным для отражения видимого и солнечного инфракрасного излучения. В одном определенном, не ограничивающем варианте осуществления первичное отражающее покрытие 22 осаждается с использованием традиционного процесса распыления, который более подробно описан ниже. В другом неограничивающем варианте осуществления первичное отражающее покрытие 22 может содержать "сильный отражатель", содержащий множество чередующихся материалов с высоким и малым показателем преломления.

Защищающее покрытие 50 способствует защите лежащих ниже слоев, таких как первичный отражающий слой 22, от механического и химического воздействия в ходе производства, перевозки, манипулирования, обработки и/или в течение срока службы зеркала в условиях эксплуатации. Кроме того, защищающее покрытие 50 помогает защитить лежащие ниже слои от проникновения жидкой воды, водяных паров и других атмосферных загрязнителей (твердых, жидких или газообразных). Защищающее покрытие 50 может быть непроницаемым для кислорода слоем покрытия, который предотвращает или ослабляет поступление кислорода из окружающей среды в лежащие ниже слои при последующей обработке, например, такой как нагревание или сгибание. Защищающее покрытие 50 может быть изготовлено из любого требуемого материала или смеси материалов, таких как (но без ограничения) один или несколько неорганических материалов. В одном примере осуществления защищающее покрытие 50 может включать слой, содержащий один или несколько металлоксидных материалов, таких как (но без ограничения) оксиды алюминия, кремния или их смеси. Например, защищающее покрытие 50 может быть единственным слоем покрытия, имеющим состав в диапазоне от 0 мас.% до 100 мас.% оксида алюминия и/или от 100 мас.% до 0 мас.% диоксида кремния, такой как от 1 мас.% до 99 мас.% оксида алюминия и от 99 мас.% до 1 мас.% диоксида кремния, такой как от 5 мас.% до 95 мас.% оксида алюминия и от 95 мас.% до 5 мас.% диоксида кремния, такой как от 10 мас.% до 90 мас.% оксида алюминия и от 90 мас.% до 10 мас.% диоксида кремния, такой как от 15 мас.% до 90 мас.% оксида алюминия и от 85 мас.% до 10 мас.% диоксида кремния, такой как от 50 мас.% до 75 мас.% оксида алюминия и от 50 мас.% до 25 мас.% диоксида кремния, такой как от 50 мас.% до 70 мас.% оксида алюминия и от 50 мас.% до 30 мас.% диоксида кремния, такой как от 35 мас.% до 100 мас.% оксида алюминия и от 65 мас.% до 0 мас.% диоксида кремния, например, от 70 мас.% до 90 мас.% оксида алюминия и от 30 мас.% до 10 мас.% диоксида кремния, например, от 75 мас.% до 85 мас.% оксида алюминия и от 25 мас.% до 15 мас.% диоксида кремния, например, 88 мас.% оксида алюминия и 12 мас.% диоксида кремния, например, от 65 мас.% до 75 мас.% оксида алюминия и от 35 мас.% до 25 мас.% диоксида кремния, например, 70 мас.% оксида алюминия и 30 мас.% диоксида кремния, например, от 60 мас.% до менее чем 75 мас.% оксида алюминия и больше чем от 25 мас.% до 40 мас.% диоксида кремния. В одном определенном, не ограничивающем варианте изобретения защищающее покрытие 50 содержит от 40 мас.% до 15 мас.% оксида алюминия и от 60 мас.% до 85 мас.% диоксида кремния, например, 85 мас.% диоксида кремния и 15 мас.% оксида алюминия. Также могут присутствовать другие материалы, такие как алюминий, хром, гафний, иттрий, никель, бор, фосфор, титан, цирконий и/или их оксиды, с целью регулирования показателя преломления защищающего покрытия 50. В одном неограничивающем варианте осуществления показатель преломления защищающего покрытия 50 может быть в диапазоне от 1 до 3, такой как от 1 до 2, такой как от 1,4 до 2, такой как от 1,4 до 1,8.

В одном не ограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 содержит комбинацию диоксида кремния и оксида алюминия. Защищающее покрытие 50 может распыляться с двух катодов (например, один кремниевый и другой алюминиевый) или из единственного катода, содержащего кремний и алюминий. Состав этого оксидного кремний/алюминиевого защищающего покрытия 50 может быть представлен как Si_xAl_1-xO_1,5+x/2, где х может изменяться от больше 0 до меньше чем 1. В одном конкретном, не ограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 может быть оксидным кремний/алюминиевым покрытием (Si_xAl_1-xO_1,5+x/2), имеющим толщину в диапазоне от 5 нм до 5000 нм, такую как от 5 нм до 1000 нм, такую как от 10 нм до 100 нм, например, от 10 нм до 50 нм, такую как от 10 нм до 40 нм, такую как от 20 нм до 30 нм, такую как 25 нм. Кроме того, защищающее покрытие 50 может иметь переменную толщину. Термин “переменная толщина” означает, что толщина защищающего покрытия 50 может изменяться в данной единице площади, например, защищающее покрытие 50 может иметь большие и малые участки или области. В другом неограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 содержит кремний/алюминиевое оксидное покрытие или смесь диоксида кремния и оксида алюминия, такую как 85 мас.% диоксида кремния и 15 мас.% оксида алюминия, и имеет толщину в диапазоне от 10 нм до 500 нм, такую как от 20 нм до 300 нм, такую как от 50 нм до 300 нм, например, от 50 нм до 200 нм, такую как от 50 нм до 150 нм, такую как от 50 нм до 120 нм, такую как от 75 нм до 120 нм, такую как от 75 нм до 100 нм. В определенном, неограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 может иметь толщину, по меньшей мере, 50 нм, такую как, по меньшей мере, 75 нм, такую как, по меньшей мере, 100 нм, такую как, по меньшей мере, 110 нм, такую как, по меньшей мере, 120 нм, такую как, по меньшей мере, 150 нм, такую как, по меньшей мере, 200 нм.

В другом неограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 содержит слой диоксида кремния, имеющий толщину в диапазоне от 10 нм до 100 нм, такую как от 10 нм до 80 нм, такую как от 20 нм до 80 нм, такую как от 30 нм до 70 нм, такую как от 40 нм до 60 нм, такую как 50 нм. В дополнительном, не ограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 содержит слой диоксида кремния, имеющий толщину в диапазоне от 10 нм до 500 нм, такую как от 10 нм до 400 нм, такую как от 20 нм до 300 нм, такую как от 50 нм до 200 нм, такую как от 75 нм до 150 нм, такую как от 75 нм до 120 нм.

В другом неограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 может содержать многослойную структуру, например первый слой, по меньшей мере, с одним вторым слоем, образовавшимся поверх первого слоя. В одном конкретном, неограничивающем варианте осуществления первый слой может содержать оксид алюминия или смесь, или сплав, содержащий оксид алюминия и диоксид кремния. Например, первый слой может содержать смесь диоксида кремния/оксида алюминия, имеющую больше чем 5 мас.% оксида алюминия, например, больше чем 10 мас.% оксида алюминия, например, больше чем 15 мас.% оксида алюминия, например, больше чем 30 мас.% оксида алюминия, например, больше чем 40 мас.% оксида алюминия, например от 50 мас.% до 70 мас.% оксида алюминия, например, в диапазоне от 70 мас.% до 100 мас.% оксида алюминия и от 30 мас.% до 0 мас.% диоксида кремния, например, больше чем 90 мас.% оксида алюминия, например, больше чем 95 мас.% оксида алюминия. В одном неограничивающем варианте осуществления первый слой состоит полностью или почти полностью из оксида алюминия. В одном, неограничивающем варианте осуществления первый слой может иметь толщину в диапазоне от более чем 0 нм до 1 мкм, такую как от 5 нм до 10 нм, такую как от 10 нм до 25 нм, такую как от 10 нм до 15 нм. Второй слой может содержать диоксид кремния или смесь, или сплав, содержащий диоксид кремния и оксид алюминия. Например, второй слой может содержать смесь диоксида кремния/оксида алюминия, имеющую больше чем 40 мас.% диоксида кремния, например, больше чем 50 мас.% диоксида кремния, например, больше чем 60 мас.% диоксида кремния, например, больше чем 70 мас.% диоксида кремния, например, больше чем 80 мас.% диоксида кремния, такую как в диапазоне от 80 мас.% до 90 мас.% диоксида кремния и от 10 мас.% до 20 мас.% оксида алюминия, например, 85 мас.% диоксида кремния и 15 мас.% оксида алюминия. В одном, неограничивающем варианте осуществления второй слой может иметь толщину в диапазоне от больше чем от 0 нм до 2 мкм, такую как от 5 нм до 500 нм, такую как от 5 нм до 200 нм, такую как от 10 нм до 100 нм, такую как от 30 нм до 50 нм, такую как от 35 нм до 40 нм. В другом, неограничивающем варианте осуществления второй слой может иметь толщину в диапазоне от более чем 0 нм до 1 мкм, такую как от 5 нм до 10 нм, такую как от 10 нм до 25 нм, такую как от 10 нм до 15 нм. В другом, неограничивающем варианте осуществления защищающее покрытие 50 может быть двойным слоем, образовавшимся из первого слоя, содержащего оксид металла (например, первого слоя, содержащего диоксид кремния и/или оксид алюминия), сформированного поверх другого слоя, содержащего оксид металла (например, второго слоя, содержащего диоксид кремния и/или оксид алюминия). Отдельные слои многослойного защищающего покрытия могут иметь любую требуемую толщину. Неограничивающие примеры подходящих защищающих покрытий описаны, например, в патентах США №10/007382; 10/133805; 10/397001; 10/422094; 10/422095; и 10/422096.

Как обсуждалось выше, отражающее изделие изобретения может включать один или несколько необязательных дополнительных пленок, слоев, покрытий или структур. Теперь будут описаны дополнительные отражающие изделия изобретения с такими включенными дополнительными структурами. Однако следует понимать, что описанные конкретные необязательные структуры или покрытия не ограничиваются определенными продемонстрированными вариантами осуществления, кроме того, эти структуры могут быть использованы взаимозаменяемо, в любом из вариантов осуществления изобретения.

Другое, неограничивающее отражающее изделие, включающее признаки изобретения, продемонстрировано на фиг.1В в виде солнечного зеркала 3. В этом варианте осуществления, продемонстрированном на фиг.1В, солнечное зеркало 3 включает в себя слой 12 с первой основной поверхностью 14, то есть внешней основной поверхностью, и противоположной второй основной