具有稳定表面的反射体制造技术

本发明专利技术涉及一种具有高的全反射性和抗机械应力能力的反射体，它包括反射体主体，在此主体上叠置有：（ａ）功能性涂层，如漆；（ｂ）反射层结构，它由反射金属层和可以任选的在其上的一层或多层透明陶瓷层组成，其光学厚度例如为λ／２。反射层结构包括用作表面层的保护层。保护层是通式为ＳｉＯ↓［ｘ］的硅氧化物（这里ｘ代表１．１－２．０的一个数）或是其式为Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］的铝氧化物，其厚度为３ｎｍ（纳米）或更大。保护层保护下边的层不受机械应力作用。这个保护层在按照ＤＩＮ ５８１９６标准进行摩擦测试过程中，在每循环总是１００次摩擦动作的５０个测试循环后没有表现出任何表面损伤。反射体在光技术和照明技术中，在带有荧光屏的工作区的照明灯、主照明灯、次照明灯、网板照明灯、发光的天花板中作为反射体或作为光折射板的应用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有高的全反射性和抗机械应力的反射体，它包括反射体主体及在此主体上叠置以下的部分(a)功能性涂层；(b)反射层结构，它由反射层和多层透明层组成。本专利技术还涉及这种反射体的用途。生产光亮材料带，如纯度为99.8％或更高(如99.9％)的高纯度铝或基于铝的AlMg合金，并且根据应用场合制造出可产生漫射或定向反射的滚筒表面，这是一般公知的。为了提高定向的反射性(反射的程度)，要用化学或电解的方法使这些带的表面发光，随后通过阳极氧化产生如1.5微米厚的保护层，这也是公知的。公知的方法还有缺点，即必须使用基于高纯度铝的高纯和昂贵的发亮合金。阳极氧化层使表面反射程度降低，结果，尤其是在氧化层内，由于吸收和漫射光的散射，使全反射性和定向反射性都下降了。这代表能量的损失。EP-A-0495755公开了一种具有铝表面的制品，适于向这些表面上气相淀积所谓的层系统。可以省去对于表面的阳极处理，并且描述了一个层系统，这个层系统例如包括粘结层(如陶瓷层)、反光层(如金属(如铝)层)、一层或多层透明保护层(如镁、钛、或镨的氧化物、氮化物、或氟化物)。这种层系统表现出高度的反射性。然而，这种层系统的缺点是机械影响极其灵敏。EP-A-0586943描述了一种在铝和涂敷其上的凝胶膜上的反射层沉积，凝胶膜是通过溶胶-凝胶过程淀积在铝上的。反射是通过层系统实现的，这个层系统包括以下各层氧化硅、金属、二氧化硅、和二氧化钛。这个层系统就可能实现反射的铝材料。在EP-A-0568943中描述的这种层结构不具备期望程度的抗机械应力的性能。本专利技术的目的是避免上述的缺点，并且提出一种反射体，其反射层对外部机械应力不灵敏，并且具有高的抗摩擦性。本专利技术由此实现这个目的，其中的反射层结构含通式为SiOx的氧化硅，这里x代表1.1-2.0的一个数，或含式为Al2O3的氧化铝，厚度为3nm(纳米)或更大以用作保护层，位于表面上的这个保护层保护下边的层不受机械损伤，并且该保护层按照DIN 58196标准进行摩擦测试，在每个循环为100次摩擦动作的50个测试循环后没有表现出任何表面损伤。在本专利技术意义中，保护层是反射层结构中的透明层。在一个实用的实施方案中，保护层的最小厚度为3nm。保护层的最大厚度例如可以是1000nm，最好是400nm。在另一个实施方案中，保护层的厚度优选地为40nm或更小。具体来说，保护层的厚度是3-20nm。在本专利技术的描述中，字母nm代表纳米。在另一个实施方案中，保护层的厚度还可以由它的光学厚度(深度)确定。光学厚度最好由公式n·d=λ/2±40nm描述。光学厚度还可以是用k表示的它的厚度的整数倍，其中k是一个自然数，如2、3、4、5、6、7、8、9、或10。在这个公式中，n代表折射率，d代表几何厚度。符号入相应反射的电磁辐射的波长的强度最大值。在可见光情况下，λ在约为550nm范围内。所说的反射主体可以是任何3维的物体，它至少具有一金属(如铁、钢、铝、或铝合金)、或塑料、陶瓷、或玻璃的自由表面。这些自由表面可以例如是铝，其纯度为98.3％或更高，在某些情况下，纯度例如为99.0％或更高，99.7％或更高，99.9％或更高，99.95％或更高。除了上述纯度的铝以外，这个表面还可以是一种合金。优选的合金是属于AA1000、AA3000、和AA5000系列的合金。更加优选的合金例如包含0.25-5％(重量)的镁、尤其是0.5-4％(重量)的镁、或0.2-2％(重量)的锰、或者0.5-5％(重量)的镁和0.2-2％(重量)的锰，特别是例如1％(重量)的镁和0.5％(重量)的锰，或者包含0.1-12％(重量)的铜，优选地是0.1-5％(重量)的铜，或包含0.5-6％(重量)锌和0.5-5％(重量)的镁，或包含0.5-6％(重量)的锌、0.5-5％(重量)镁再和0.5-5％(重量)的铜，或包含0.5-2％(重量)的铁和0.2-2％(重量)的锰，尤其是例如1.5％(重量)的铁和0.4％(重量)的锰或AlMgSi合金或AlFeSi合金。另外一些例子是AlMgCu合金，如Al99.85Mg0.8Cu，或AlMg合金，如AlMg1。特别优选的自由表面是例如具有纯度为99.5％或更高，99.8％或更高、99.85％的铝表面，或含0.5％(重量)的镁或包含1％(重量)的镁、或包含具有99％纯度的铝和5-10％(重量)的镁、特别是7％(重量)的镁和6-12％(重量)的铜、尤其是8％(重量)的铜的铝合金表面。特别优选的也是可以轧制的全铝合金。反射体主体的例子是经过铸造、锻造、尤其是轧制的产品，例如箔、带、板、片，如果有必要，它们可以是通过弯曲、深冲、冷挤压、和类似工序成形。另外，可以使用型材、条、或其它形状。取决于所述的应用场合，整个反射体主体可以由金属制成，优选的是上述的铝或铝合金；也可能仅部分或表面部分是由金属构成。上述的金属，尤其是铝或铝合金，也可以是复合物的一部分或其表面的一部分，例如叠层的箔或任何选定材料(如塑料和/或金属)的叠层，例如涂铝的铁板或钢板或涂铝的塑料。金属或铝表面的产生方法例如是用化学方法和/或机械方法改变所说的表面，如轧制、锻造、冷挤压、挤压、或铸造，随后的处理是研磨、抛光、用硬质材料的表面喷砂等。优选的是使用平滑的或有一定结构的轧机产生的轧制的表面。优选的反射体主体是铝板或涂铝的铁板或钢板，其厚度例如为0.2-0.8mm，通常为0.3-0.7mm，优选的为0.4-0.5mm。一个例子是厚度为0.5mm的A4铝板Al99.5(纯度为99.5％)。铝表面还可以经受化学的或电化学的抛光处理或者碱浸蚀处理。在阳极处理之前使用这种抛光或浸蚀处理。对于任何选定的外表形状，铝表面的表面粗糙度Ra例如为0.01-5微米，优选的从0.01到0.5微米。更加优选的有利的Ra粗糙度值从0.01-0.4微米，尤其是从0.03-0.06微米，借此，0.04微米是特别适合的。以DIN标准4761-4768中的至少一个标准定义了表面粗糙度Ra。对于本专利技术的反射体，可以在反射体主体和功能性涂层a)之间提供至少一层预处理层。对于主要由含铁金属制造的反射体主体，预处理层可以是通过磷酸盐或铬酸盐处理或通过镀锌处理产生的层。在反射体主体是由铝制造的情况下，预处理层可以是通过磷酸盐或铬酸盐处理或通过阳极氧化处理产生的层。预处理层优选的是由阳极氧化处理的铝，或者是由直接在反射体主体表面上的铝产生。预处理层的厚度例如至少可以是10nm，通常为20nm，特别合适的是至少50nm的厚度，优选是至少100nm，特别优选是至少150nm。预处理层的最大厚度例如可以是1500nm，优选的是200nm。因此，预处理层的优选厚度为100nm-200nm。例如，预处理层可以是在一种可再溶解电解液或不可再溶解电解液中形成的一个阳极氧化层。预处理层还可以是黄铬酸盐层、绿铬酸盐层、磷酸盐层、或无铬预处理层，它是在包含至少一种下列元素的电解液中形成的Ti、Zr、F、Mo或Mn。功能性涂层a)是直接淀积在反射体主体上的，或者，如果存在的话，淀积在预处理层上。对于阳极氧化层，通过阳极氧化形成的氧化铝层可以形成功能性涂层。例如，功能性涂层a)的厚度为0.5-20微米，适宜为1-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高的全反射性和抗机械应力能力的反射体，它包括反射体主体及在此主体上叠置的：（ａ）功能性涂层；（ｂ）反射层结构，它含反射层和多层透明层，其特征在于，反射层结构含通式为ＳｉＯ↓［ｘ］的硅氧化物（这里ｘ代表１．１－２．０的一个数）或式为Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］的铝氧化物，其厚度为３ｎｍ（纳米）或更大，以用作保护层，位于表面上的该保护层保护下边的层不受机械损伤，并且该保护层按照ＤＩＮ５８１９６标准进行摩擦测试，以每循环１００次摩擦动作的５０个测试循环后没有表现出任何表面损伤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V吉利希，R基林，R富克斯，
申请(专利权)人：艾尔坎技术及管理有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[]