Способ нанесения электроосаждаемых покрытий на солнечные зеркала путем налива

Способ нанесения электроосаждаемых покрытий на солнечные зеркала путем налива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Сообщение о правительственной поддержке

Данное изобретение было выполнено при поддержке Правительства США согласно контракту №DE FC36-08GO18033 (Отделение солнечной энергетики Министерства энергетики США), заключенному Министерством энергетики США. Правительство США может обладать определенными правами на данное изобретение.

Ссылки на родственные заявки

Настоящая патентная заявка является родственной для патентной заявки США №12/813,537, поданной 11 июня 2010 г. на имя Gary R. Orosz и озаглавленной "Способ осаждения композиции электроосаждаемого покрытия на подложку с помощью множества потоков жидкостей».

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу нанесения электроосаждаемых покрытий путем налива для покрытия солнечных зеркал, а более конкретно - к способу осаждения композиции электроосаждаемого покрытия, например композиции защитного электроосаждаемого покрытия, на светоотражающее покрытие солнечных зеркал посредством использования множества потоков электропроводящих жидкостей.

Уровень техники

Вообще говоря, солнечные зеркала включают в себя прозрачную подложку, например из стекла, имеющую на поверхности, противоположной той, на которую падают солнечные лучи, солнцеотражающее покрытие. На поверхность светоотражающего покрытия, открытую для окружающей среды, наносится покрытие для защиты светоотражающего покрытия от химического воздействия, например от окисления и/или коррозии, вызванных воздействием дождя и химических веществ, присутствующих в окружающей среде, а также от механического повреждения, например от образования царапин и от ударного абразивного износа. Как известно, существуют различные методы нанесения на поверхность защитного покрытия для защиты этой поверхности от химических и механических повреждений. Одним из наиболее интересных способов нанесения покрытия является нанесение покрытия методом электроосаждения. В этом способе электроосаждаемое покрытие, которое также называют «электрогальваническим покрытием» (e-coat) или композицией электроосаждаемого покрытия, наносится на электропроводящую поверхность подложки посредством электрического процесса.

В общем случае способ нанесения электроосаждаемого покрытия можно рассматривать как образование электрической цепи, когда к системе прикладывается электрический ток. В этой электрической цепи композиция электроосаждаемого покрытия имеет катионный или анионный заряд, тогда как электропроводящая поверхность подложки, на которую надо нанести покрытие, имеет заряд, противоположный по знаку заряду композиции электроосаждаемого покрытия, т.е. электропроводящая поверхность подложки может иметь, соответственно, анионный или катионный заряд. В процессе нанесения покрытия электрическая цепь образуется с использованием выпрямителя постоянного тока, что позволяет композиции для нанесения покрытия осаждаться на электропроводящей поверхность подложки, заряженной противоположным образом. Однако чтобы полностью замкнуть электрическую цепь электропроводящую поверхность подожки заземляют или соединяют с выпрямителем с помощью механического контакта, такого как зажим, который находится в контакте с электропроводящей поверхностью подложки или присоединен к ней.

Ограничение, связанное с использованием механического контакта, заключается в том, что точка или область контакта («контактная зона») не будет покрыта композицией электроосаждаемого покрытия, поскольку она загорожена контактной поверхностью механического контакта, и, таким образом, композиция электроосаждаемого покрытия на контактную зону не наносится. Поскольку контактная зона не покрывается композицией электроосаждаемого покрытия, разрыв в покрытии не только отличается по внешнему виду от остальной поверхности солнечного зеркала (т.е. внешняя поверхность светоотражающего покрытия оказывается неравномерно покрыта композицией электроосаждаемого покрытия), но этот разрыв в покрытии еще и более подвержен химическому воздействию по сравнению с областью, которая была покрыта композицией электроосаждаемого защитного покрытия.

Как могут видеть специалисты в данной области техники, было бы полезно иметь способ осаждения композиции электроосаждаемого защитного покрытия на светоотражающую поверхность солнечного зеркала, который позволяет избежать использования механического контакта.

Раскрытие изобретения

Данное изобретение относится к способу нанесения электропроводящего покрытия, например композиции электроосаждаемого защитного покрытия, на первую поверхность светоотражающего покрытия солнечного зеркала, которое включает в себя, наряду с другими компонентами, подложку, имеющую первую главную поверхность и противоположную ей вторую главную поверхность, где светоотражающее покрытие имеет вторую поверхность, противоположную первой поверхности, причем вторая поверхность светоотражающего покрытия расположена над главной поверхностью подложки солнечного зеркала. Способ по изобретению включает, наряду с другими этапами, размещение первого электропроводящего жидкого материала над первой зоной первой поверхности светоотражающего покрытия; размещение второго электропроводящего жидкого материала над второй зоной первой поверхности светоотражающего покрытия, причем один из жидких материалов включает в себя композицию электроосаждаемого покрытия; сохранение пространственной разделенности первого и второго электропроводящих жидких материалов друг от друга для образования третьей зоны первой поверхности, расположенной между первой и второй зонами, для получения контура для протекания через первый жидкий материал, третью зону электропроводящей поверхности и через второй жидкий материал электрического тока; и пропускание электрического тока через этот контур для осаждения защитного покрытия на зону первой поверхности светоотражающего покрытия, содержащую композицию электроосаждаемого покрытия.

Данное изобретение также относится к устройству, предназначенному для нанесения электропроводящего покрытия, например композиции электроосаждаемого защитного покрытия, на первую поверхность солнцеотражающего покрытия солнечного зеркала, включающего в себя, наряду с другими компонентами, подложку, имеющую первую главную поверхность и противоположную ей вторую главную поверхность, где светоотражающее покрытие имеет вторую поверхность, противоположную первой поверхности, причем вторая поверхность светоотражающего покрытия расположена над главной поверхностью подложки, а первая поверхность светоотражающего покрытия является электрически проводимой. Устройство включает в себя, наряду с другими компонентами, конструкцию для нанесения покрытия, имеющую первый электропроводный канал для обеспечения первого потока жидкости электропроводящего покрытия, второй электропроводный канал для обеспечения второго потока жидкости покрытия; третий канал для обеспечения первого воздушного ножа, причем третий канал расположен между первым и вторым каналами; четвертый электропроводящий канал для обеспечения третьего потока жидкости покрытия, и пятый канал для обеспечения второго воздушного шабера, причем пятый канал расположен между вторым и четвертым каналами; моторизированную систему, предназначенную для перемещения конструкции для нанесения покрытия и солнечного зеркала относительно друг друга; систему подачи, предназначенную для перемещения первой ионосодержащей жидкости ко второму и четвертому каналам и по первому и четвертому каналам, для перемещения второй ионосодержащей жидкости ко второму каналу и по второму каналу, и для подачи находящегося под давлением воздуха через третий и пятый каналы, причем после того, как система подачи будет активирована, завеса первой ионосодержащей жидкости перемещается по первому и четвертому каналам, завеса второй ионосодержащей жидкости перемещается по второму каналу, а находящийся под давлением воздух перемещается по третьему и пятому каналам, а после того как будет включена моторизированная система, части первой поверхности светоотражающего покрытия последовательно перемещаются сквозь завесу жидкости первого канала, находящийся под давлением воздух третьего канала, завесу жидкости второго канала, воздушный экран пятого канала и завесу жидкости четвертого канала, причем находящийся под давлением воздух из третьего канала поддерживает первое заданное на первой поверхности светоотражающего покрытия расстояние между завесами жидкостей из первого и второго каналов, а находящийся под давлением воздух пятого канала поддерживает второе заданное на первой поверхности светоотражающего покрытия расстояние между завесами жидкостей из второго и четвертого каналов.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дан изометрический вид параболического солнечного зеркала, имеющего защитную пленку, нанесенную согласно настоящему изобретению.

На фиг.2 дан вид в разрезе, выполненный вдоль линий 2-2 фиг.1.

На фиг.3 дан изометрический вид плоского солнечного зеркала, имеющего защитную пленку по настоящему изобретению. На фиг.3А дан увеличенный вид обведенной окружностью части фиг.3.

На фиг.4 дан вид сбоку установки для нанесения покрытия, включающей в себя признаки данного изобретения. Некоторые части установки для нанесения покрытия удалены в целях ясности.

На фиг.5 дан вид сверху установки для нанесения покрытия, показанной на фиг.4, у которой конструкция 108 для нанесения покрытия удалена в целях ясности.

На фиг.6 приведена электрическая схема, которая может быть использована для практического осуществления данного изобретения.

На фиг.7 дан изометрический вид канала, который может быть использован при практическом осуществлении данного изобретения для получения завесы жидкости для нанесения покрытия. Некоторые части канала удалены в целях ясности.

На фиг.8 приведена схема системы подачи жидкости, которая может быть использован при практическом осуществлении данного изобретения.

На фиг.9, включающей в себя фиг.9A-9G, даны виды сбоку последовательности событий, приводящей к осаждению защитного покрытия на светоотражающее покрытие солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.

На фиг.10 дан вид сбоку еще одного неограничивающего варианта организации каналов, предназначенных для нанесения защитной пленки на светоотражающую поверхность солнечного зеркала в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг.11 дан вид сбоку канала, используемого при практическом осуществлении данного изобретения для получения завесы жидкости для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг.12 дан изометрический вид конструкции для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.

На фиг.13 дан вид сбоку неограничивающего варианта организации канала по настоящему изобретению, предназначенного для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.

На фиг.14 дан вид в разрезе, выполненном вдоль линии 14-14 на фиг.13.

На фиг.15 показан сегмент поперечного сечения солнечного зеркала, изображенного на фиг.1, иллюстрирующий неограничивающий вариант осуществления способа по настоящему изобретению для закрытия отверстия в прозрачной подложке солнечного зеркала.

На фиг.16 дан вид сбоку еще одного неограничивающего варианта воплощения установки по настоящему изобретению для нанесения защитной пленки на профилированное солнечное зеркало в соответствии с принципами данного изобретения.

На фиг.17 дан вид сверху изображенной на фиг.16 установки для нанесения покрытий, у которой конструкция 238 для нанесения покрытия удалена в целях ясности.

На фиг.18 дан вид сбоку еще одного неограничивающего варианта организации канала по настоящему изобретению, предназначенного для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.

На фиг.19, включающей в себя фиг.19А и 19B, показана последовательность событий, приводящая к перемещению профилированного солнечного зеркала и завесы жидкости относительно друг друга с нанесением защитной пленки поверх светоотражающей поверхности профилированного солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.

На фиг.20 дан вид сбоку неограничивающего варианта осуществления конструкции по настоящему изобретению для нанесения защитной пленки поверх светоотражающего покрытия солнечного зеркала в соответствии с принципами данного изобретения.

Подробное описание изобретения

При использовании в настоящем документе, если только явно не будет указано иное, все числа, такие как числа, отражающие величины, диапазоны, количества или проценты, могут рассматриваться как предваряемые словом «приблизительно», даже если этот термин явным образом не указан. При указании любого численного диапазона величин такой диапазон должен пониматься как включающий в себя каждое число по отдельности и/или каждую дробь, лежащие между минимальным и максимальным значениями данного диапазона. К примеру, предполагается, что диапазон «от 1 до 10» включает в себя все поддиапазоны между (и включительно) указанной минимальной величиной 1 и указанной максимальной величиной 10, т.е. имеющие минимальную величину, равную 1 или больше, и максимальную величину, равную 10 или меньше. В данном документе термин «число» означает единицу или целое число больше единицы. Кроме того, в настоящем документе термины «поверх», «перемещаемый поверх», «нанесенный поверх» и «осажденный поверх» означают перемещенный, нанесенный или осажденный на объект, но не обязательно находящийся в контакте с поверхностью этого объекта. К примеру, если одна поверхность, деталь, пленка или компонент, «перемещаются поверх», «наносятся поверх» или «осаждаются поверх» другой поверхности, детали, пленке или компоненте детали или аппарата, то это не исключает присутствия между поверхностями этих деталей или между компонентами детали или аппарата, соответственно, других материалов. Кроме того, в данном документе термин «на», «перемещаемый на», «нанесенный на» и «осажденный на» означает имеющий контакт с поверхностью данного объекта.

Перед обсуждением неограничивающих вариантов осуществления данного изобретения следует понимать, что применение данного изобретения не ограничено деталями конкретных неограничивающих вариантов осуществления данного изобретения, изображенных и рассмотренных в настоящем описании, поскольку данное изобретение может быть воплощено и в других вариантах осуществления. Кроме того, терминология, использованная в настоящем документе для обсуждения данного изобретения, предназначена для целей описания, а не для ограничения объема изобретения. Кроме того, если только явно не указано иное, в последующей части документа все одинаковые цифровые условные обозначения относятся к аналогичным элементам.

При использовании в настоящем документе фраз или терминов во множественной форме такие фразы и термины охватывают также и соответствующие фразы или термины в единственном числе и наоборот. Для иллюстрации, но не для ограничения настоящего изобретения, хотя упомянута может быть одна композиция электроосаждаемого покрытия и один жидкий материал, одно ионосодержащее вещество, тем не менее, множество этих материалов также может быть использовано в настоящем изобретении. В настоящем документе термин «множество» означает два или большее число.

В данном документе термин «включает в себя» и аналогичные термины означают «включает в себя, но не ограничивается».

В данном документе использование слова «или» означает «и/или», хотя в некоторых случаях термин «и/или» может использоваться явным образом.

В данном документе термин «отверждение» или «отвержденный» относится процессу, в котором способные к образованию перекрестных связей компоненты покрытия по меньшей мере частично образуют между собой перекрестные связи. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения плотность перекрестных связей между способными к образованию перекрестных связей компонентами (т.е. степень сшивания) находится в диапазоне от 5% до 100%, например от 35% до 85%, или в некоторых случаях от 50% до 85% от полного образования перекрестных связей. Специалист в данной области техники поймет, что наличие образования перекрестных связей и степень сшивания, т.е. плотность перекрестных связей, могут быть определены разнообразными способами, такими как динамический термомеханический анализ (DMTA) с помощью анализатора МК III DMTA фирмы "Polymer Laboratories", выполняемый в среде азота.

В настоящем документе отсылка к любому мономеру (мономерами) относится, как правило, к мономеру, который может полимеризоваться с другим способным к полимеризации компонентом, таким как другой мономер или полимер. Если не указано иное, то следует понимать, что после того как мономерные компоненты прореагируют друг с другом с образованием какого-то вещества, это вещество будет включать в себя остатки таких мономерных компонентов.

Настоящее изобретение относится к способу осаждения композиции электрогальванического защитного покрытия, например, но не ограничиваясь только этим, органического защитного покрытия поверх электропроводящей поверхности светоотражающего покрытия солнечного зеркала. В отличие от подложек, которые покрывались с помощью традиционных способов нанесения покрытий в потоке, электропроводящая поверхность светоотражающего покрытия солнечных зеркал, которые покрываются с помощью способа по настоящему изобретению, не имеют контактных точек, описанных выше в разделе «Известная в настоящее время технология». Т.е. электропроводящие поверхности солнечных зеркал, которые покрываются в соответствии со способами по настоящему изобретению, описанными в настоящем документе, не заземляются с помощью механического контакта, и, в результате этого, они по существу не имеют непокрытых контактных зон.

Настоящее изобретение не ограничено формой солнечного зеркала, и любая из форм, известных в данной области техники, может быть использована при практической реализации данного изобретения, например, но не ограничиваясь только этим: плоское солнечное зеркало, желобообразное солнечное зеркало и параболическое солнечное зеркало. На фиг.1 показан неограничивающий вариант реализации параболического солнечного зеркала 20, имеющего прозрачную подложку 28, например, но не ограничиваясь только этим вариантом, изготовленную из натрий-кальций-силикатного стекла, имеющую первую поверхность 30, направленную в сторону солнца (не показана), и противоположную ей, или вторую, поверхность 32 (ясно показанную на фиг.2). В неограничивающем варианте реализации солнечного зеркала 20, показанном на фиг.1, первая поверхность 30 представляет собой вогнутую поверхность, а вторая поверхность 32 представляет собой выпуклую поверхность. Светоотражающее покрытие, слой или пленка 34 наносится на вторую поверхность 32 подложки 28 для отражения солнечных лучей, например, но без ограничения, описанным ниже способом. Отражающая солнечный свет пленка не ограничивает рамки данного изобретения и может быть пленкой любого типа из используемых и/или известных в данной области техники, изготовленная, например, но без ограничения, из листов серебра, алюминия, никеля, нержавеющей стали или золота, приклеенных ко второй поверхности 32, и светоотражающих покрытий, нанесенных на вторую поверхность 32 подложки 28. Светоотражающее покрытие может наноситься на вторую поверхность 32 подложки 28 любым обычным способом, например, но не ограничиваясь только этим, путем разбрызгивания, неэлектрического нанесения покрытий, окраски валиком или кистью, нанесения покрытия влажным химическим способом, нанесения покрытия методом химического осаждения из парообразного состояния и нанесения покрытия методом магнетронного распыления в вакууме (MSVD). Защитное покрытие или пленка 35 (ясно показанная на фиг.2) наносится поверх светоотражающего покрытия 34 в соответствии с данным изобретением.

Как можно понять, данное изобретение никак не ограничивается в том, что касается способов придания формы подложке 28 и нанесения на нее покрытий. Любой из способов, известных в данной области техники, может быть использован при практическом осуществлении настоящего изобретения. К примеру, но без ограничения, солнечное зеркало 20 может быть изготовлено так, как описано в патентной заявке США №12/709,091, поданной 19 февраля 2010 г. на имя James P. Thiel и озаглавленной "Солнцеотражающее зеркало и способ его изготовления», а также в патентной заявке США №12/709,045, поданной 19 февраля 2010 г. на имя Abhinav Bhandari и соавторов и озаглавленной «Солнцеотражающее зеркало, имеющее защитное покрытие, и способ его изготовления». Указанные патентные заявки полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.

Продолжая рассматривать фиг.1 и 2, следует отметить, что параллельные лучи солнечной энергии, показанные лучами 36 на фиг.1 и 2, падают на вогнутую поверхность 30 имеющей определенную форму стеклянной подложки 28. Лучи солнечной энергии в целях ясности и простоты показаны на фиг.1 и 2 как один луч 36, вместо бесконечного числа параллельных лучей солнечной энергии, падающих на вогнутую поверхность 30. Часть 37 луча 36 отражается от вогнутой поверхности 30 зеркала 20 в направлении вторичного зеркала 38 (показано только на фиг.1), а часть 39 луча 36 проходит сквозь первую поверхность 30 и сквозь прозрачную подложку 28 и отражается от поверхности 42 (фиг.2) светоотражающей пленки 34 и в качестве отраженного луча 43 проходит обратно сквозь стеклянную подложку 28. Часть отраженного луча 43 проходит сквозь поверхность 30 в качестве луча 37а, направленного к вторичному зеркалу 38, а часть 38а луча 43 отражается от первой поверхности 30 и проходит сквозь стеклянную подложку 28 ко второй поверхности 32. Световые лучи, отражаемые внутри массива стеклянной подложки 28, хорошо известны в данной области техники, и их дальнейшее обсуждение не является необходимым. Для подробного описания световых лучей, отражаемых внутри массива стекла, можно обратиться к вышеупомянутой патентной заявке США №12/709,045. В том варианте осуществления данного изобретения, который показан на фиг.1, лучи 37 падают на вторичное зеркало 38, расположенное в фокальной точке или в фокальной зоне имеющего определенную форму зеркала 20. Лучи 37 падают на вторичное зеркало 38 и отражаются от вторичного зеркала 38, проходя к преобразователю энергии 40. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения преобразователь энергии 40 расположен в фокальной точке или фокальной зоне имеющего определенную форму солнечного зеркала 20, что позволяет избежать необходимости во вторичном зеркале 38.

Как можно понять, данное изобретение не ограничено конкретным типом преобразователя энергии 40, и преобразователь 40 может быть любым из тех, которые используются и/или известны в данной области техники и предназначены для получения солнечной энергии и преобразования ее в электроэнергию, тепловую энергию или химическую энергию.

Все еще обращаясь к фиг.1 можно сказать, что в неограничивающих вариантах осуществления данного изобретения вторичное зеркало 38 может представлять собой плоское зеркало или зеркало, имеющее сферическую поверхность. Отраженные от зеркала 20 солнечные лучи 37 падают на главную поверхность 46 вторичного зеркала 38 и отражаются от вторичного зеркала 38, проходя к преобразователю энергии 40 образом, аналогичным тому, как лучи 37 отражаются от первичного зеркала 20, проходя к вторичному зеркалу 38.

В практическом осуществлении данного изобретения для защиты светоотражающего покрытия 34 от механического или химического повреждения поверх наружной поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 расположена защитная пленка или покрытие 35 (см. фиг.2). Как понятно специалистам в данной области техники солнцеотражающее покрытие 34 обычно представляет собой электропроводящее покрытие, поскольку солнцеотражающие покрытия обычно включают в себя металлическое покрытие, слой металла или одну или несколько металлических пленок. В том случае, когда поверхность 48 светоотражающего покрытия 34 не является электропроводной поверхностью, например когда поверхность 48 является изолирующей поверхностью, поверх или на светоотражающее покрытие 34 для обеспечения электропроводящей поверхности может любым обычным способом наноситься электропроводящая пленка, например электропроводящая поверхность может наноситься поверх светоотражающего покрытия путем приклеивания металлического листа к светоотражающему покрытию 34, а металлическая пленка может осаждаться поверх светоотражающего покрытия с помощью разбрызгивания, способа неэлектрического нанесения покрытий, окраски валиком или кистью, способа влажного нанесения покрытия, химического осаждения из паровой среды и вакуумного осаждения при магнетронном напылении.

В общем случае способ по настоящему изобретению включает в себя нанесение защитного покрытия 35 поверх электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 с помощью одновременного нанесения множества жидких материалов на различные части или зоны электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 и с помощью сохранения некоторого расстояния между жидкими материалами на электропроводящей поверхности, предпочтительно, но не обязательно, без контакта друг с другом. По меньшей мере два из жидких материалов, используемых в практическом осуществлении данного изобретения, являются электропроводящими. Кроме того, по меньшей мере один из этих электропроводящих жидких материалов включает в себя ионосодержащее вещество, которое должно осаждаться на электропроводящую поверхность 48 подложки 28 солнечного зеркала 20. Когда нужно замкнуть электрическую цепь, каждый из электропроводящих жидких материалов наносится на электропроводящую поверхность 48 в виде непрерывного потока, и электрическая цепь подключается к дозатору электропроводящего потока, через который протекают жидкие материалы, такому как труба или форсунка, которая электрически соединена или подключена к выпрямителю постоянного тока, образуя тем самым электрическую цепь. Т.е. электропроводящие жидкие материалы и электропроводящая поверхность образуют замкнутую электрическую цепь, когда к системе прикладывается электрическое напряжение.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения первый поток жидкости, который может включать в себя ионосодержащее вещество, предназначенное для осаждения на электропроводящей поверхности или подложке, подается на одну зону электропроводящей поверхности 48, тогда как второй поток жидкости одновременно с этим подается на другую зону электропроводящей поверхности. Чтобы замкнуть электрическую цепь каждый из этих потоков должен быть электропроводящим. Кроме того, пока эти потоки одновременно и непрерывно подаются к электропроводящей поверхности и находятся на расстоянии друг от друга, к одному из потоков может прикладываться электрический заряд, что приводит к осаждению ионосодержащего вещества на электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34 солнечного зеркала 20, как это описано выше.

Хотя в предыдущих параграфах описаны ситуации, когда в процессе используются первый и второй потоки жидкости, данное изобретение может также осуществляться с использованием множества наборов потоков жидкости. К примеру, первый и второй потоки жидкости, описанные выше, могут представлять собой наборы потоков. Соответственно в некоторых вариантах осуществления данного изобретения может использоваться множество таких наборов. Т.е. в некоторых вариантах осуществления данного изобретения может использоваться множество потоков жидкости, образующих первый набор, и множество потоков, образующих второй набор. В таких вариантах осуществления данного изобретения второй набор будет располагаться ниже по технологическому потоку относительно первого набора. Соответственно, первый набор может включать в себя первый и второй потоки жидкости, описанные в предыдущем параграфе, тогда как второй набор может включать в себя третий поток жидкости, а также четвертый поток жидкости. Третий и четвертый потоки жидкости будут аналогичны первому и второму потокам жидкости в том отношении, что они будут электропроводящими. Кроме того, как третий, так и четвертый поток жидкости может включать в себя ионное соединение, как описано выше. В зависимости от потребностей и/или требований пользователя, в данном изобретении может быть использовано любое число наборов потоков жидкости.

Хотя данное изобретение в общем случае описано как одновременное нанесение множества электропроводящих жидких материалов на различные части электропроводящей поверхности 48, следует отметить, что неэлектропроводящие жидкие материалы, такие как деионизированная вода, также могут наноситься на подложку одновременно с электропроводящими жидкостями. К примеру, неэлектропроводящий жидкий материал может наноситься на электропроводящую поверхность в месте, которое расположено либо выше по технологическому потоку, либо ниже по технологическому потоку от первого и/или второго потоков жидкости, или он может наноситься на электропроводящую поверхность подложки в месте, которое расположено между первым и вторым потоками жидкости. Предназначение неэлектропроводящего жидкого материала может быть различным, однако деионизированная вода, например, может использоваться для того, чтобы промыть по меньшей мере часть подложки перед нанесением или после нанесения первого потока жидкости. Поскольку неэлектропроводящий жидкий материал не способен проводить электрический заряд, электрическая цепь продолжает проходить через первый поток жидкости, электропроводящую поверхность светоотражающего покрытия и второй поток жидкости.

Как указывалось выше, одна или несколько описанных выше электропроводящих жидкостей, включают в себя композицию электроосаждаемого покрытия или композицию для электрогальванического покрытия. Данное изобретение не ограничивается в том, что касается композиций для нанесения защитного покрытия, и любое покрытие, которое может наноситься электроосаждением, обеспечит некоторую степень защиты. В предпочтительном варианте практического осуществления данного изобретения защитное покрытие обеспечивает защиту от предполагаемого химического повреждения, например от воздействия окружающей среды, а также от предполагаемых механических повреждений, например от образования царапин и ударного абразивного износа. В данном изобретении могут быть использованы подходящие композиции электроосаждаемого покрытия, известные в данной области техники. В общем случае композиция электроосаждаемого покрытия включает в себя пленкообразующий полимер и отверждающий реагент, способный вступать в реакцию с пленкообразующим полимером. Могут использоваться самые разнообразные пленкообразующие полимеры, при условии что эти пленкообразующие полимеры являются «диспергируемыми в воде». В настоящем документе термин «диспергируемый в воде» означает, что материал способен растворяться, диспергироваться и/или эмульгироваться в воде. Неограничивающие примеры пленкообразующих полимеров, подходящих для использования в данном изобретении, включают в себя смолы или полимеры, полученные из полиэпоксида, акрила, полиуретана, сложного полиэфира или комбинации этих веществ. В определенных вариантах осуществления данного изобретения пленкообразующий полимер может включать в себя функциональные группы. В настоящем документе термин «функциональные группы» или «реакционные функциональные группы» означает гидроксил, карбоксил, карбамат, эпоксид, изоцианат, ацетоацетат, аминную соль, меркаптан или комбинацию указанных групп. Описанный выше пленкообразующий полимер также является ионным по своей природе. Говоря более конкретно, пленкообразующие полимеры могут быть катионными или анионными. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения пленкообразующий полимер может включать в себя катионные солевые группы, приготавливаемые, как правило, нейтрализацией функциональной группы пленкообразующего полимера кислотой, что позволяет пленкообразующему полимеру электроосаждаться на катоде. К примеру, в некоторых вариантах осуществления данного изобретения пленкообразующий полимер может быть получен реакцией полиэпоксидсодержащего полимера с амином, таким как описанные выше, 1,5,7-триазобицикло[5.5.0]дец-5-еном (TBD), сульфидами или комбинацией вышеуказанных веществ, с последующей реакцией полимера с кислотой. В зависимости от вещества, которое используется для реакции с эпоксидным функциональным полимером, кислоту можно добавлять к полимеру после того, как полимер вступил в реакцию с амином, TBD и/или сульфидом, или вместе с этими веществами. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения «ионное вещество» означает описанный выше ионный пленкообразующий полимер.

Композиция электроосаждаемого покрытия, которая может быть использована в практическом осуществлении данного изобретения, может также включать в себя отверждающий реагент или реагент для образования перекрестных связей, способный взаимодействовать с пленкообразующим полимером, описанным в предыдущем параграфе. К примеру, отверждающий реагент может включать в себя группы, которые являются реакционноспособными по отношению к функциональным группам пленкообразующего полимера. Подходящие для использования реагенты для образования перекрестных связей включают в себя, без ограничения, аминопласты, полиизоцианаты (включая блокированные изоцианаты), полиэпоксиды, бета-гидроксиалкиламиды, поликислоты, ангидриды, органометаллические кислото-функциональные материалы, полиамины, полиамиды, циклические карбонаты, силоксаны или комбинации вышеуказанных веществ. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения на отверждающий реагент может приходиться от 30 до 40 весовых процентов от общего содержания твердых смол в композиции электроосаждаемого покрытия.

В некоторых вариантах осуществления данного изобретения композиция электроосаждаемого покрытия может дополнительно включать в себя катализатор отверждения, который может использоваться для ускорения реакции между реагентом для образования перекрестных связей и пленкообразующим полимером. Подходящие катализаторы отверждения, которые могут использоваться в данном изобретении, включают в себя, без ограничения, оловоорганические соединения (например, дибутилоловооксид, диоктилоловооксид) и соли этих веществ (например, дибутилоловодиацетат), другие оксиды металлов (например, оксиды меди, марганца, церия, циркония и/или висмута) и соли этих веществ (например, сульфамат висмута и/или лактат висмута), циклический гуанидин (как описано в параграфах [0010]-[0015] патентной заявки США №2009/0042060, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки) или комбинации этих веществ.

Как описано выше, настоящее изобретение включает в себя одновременное нанесение множества электропроводящих жидких материалов на различные части электропроводящей поверхности 48 светоотражающего покрытия 34. Хотя один из жидких материалов (например, первый поток жидкости или второй поток жидкости) может включать в себя композицию электроосаждаемого покрытия, описанную в предыдущих параграфах, другой жидкий материал (например, второй поток жидкости или первый поток жидкости) может включать в себя любой жидкий материал, при том лишь условии, что он является электропроводящим. К примеру, в качестве другого жидкого материала может использоваться вода (не деионизированная вода, а электропроводящая вода) или перме