طلاء عاكس من فيلم معدني

كانت الفضة أكثر المعادن استخدامًا حتى منتصف ثلاثينيات القرن العشرين، حيث كانت المادة الأساسية المستخدمة في صناعة الأغشية العاكسة للأجهزة البصرية الدقيقة، والتي كانت تُطلى عادةً كيميائيًا في سائل. استُخدمت طريقة الطلاء الكيميائي السائل لإنتاج المرايا المستخدمة في الهندسة المعمارية، وفي هذا التطبيق، استُخدمت طبقة رقيقة جدًا من القصدير لضمان التصاق غشاء الفضة بسطح الزجاج، الذي كان يُحمى بإضافة طبقة خارجية من النحاس. في التطبيقات الخارجية، تتفاعل الفضة مع الأكسجين في الهواء وتفقد بريقها نتيجة لتكوّن كبريتيد الفضة. ومع ذلك، نظرًا لانعكاسية غشاء الفضة العالية مباشرةً بعد الطلاء، وحقيقة أن الفضة تتبخر بسهولة، لا تزال تُستخدم كمادة شائعة للاستخدام قصير الأجل للمكونات. كما تُستخدم الفضة غالبًا في المكونات التي تتطلب طلاءات مؤقتة، مثل ألواح مقياس التداخل للتحقق من استواء الأسطح. في القسم التالي، سنتناول بالتفصيل أغشية الفضة ذات الطلاءات الواقية.

في ثلاثينيات القرن العشرين، قام جون سترونج، وهو رائد في مجال المرايا الفلكية، باستبدال أغشية الفضة المنتجة كيميائياً بأغشية الألومنيوم المطلية بالبخار.
يُعدّ الألومنيوم المعدن الأكثر شيوعًا في طلاء المرايا نظرًا لسهولة تبخّره، وانعكاسيته الجيدة للأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء، وقدرته على الالتصاق بقوة بمعظم المواد، بما في ذلك البلاستيك. ورغم تشكّل طبقة رقيقة من الأكسيد على سطح مرايا الألومنيوم مباشرةً بعد الطلاء، مما يُساعد على منع المزيد من تآكل سطح المرآة، إلا أن انعكاسية مرايا الألومنيوم تتناقص تدريجيًا أثناء الاستخدام. ويعود ذلك إلى تراكم الغبار والأوساخ على سطح المرآة أثناء الاستخدام، خاصةً إذا كانت مرآة الألومنيوم مُعرّضة تمامًا للعوامل الخارجية، مما يُقلّل من انعكاسيتها. ولا يتأثر أداء معظم الأجهزة بشكلٍ كبير بهذا الانخفاض الطفيف في الانعكاسية. مع ذلك، في الحالات التي يكون الهدف فيها هو جمع أكبر قدر من طاقة الضوء، ونظرًا لصعوبة تنظيف مرايا الألومنيوم دون إتلاف طبقة الطلاء، تُعاد طلاء الأجزاء المطلية دوريًا. وينطبق هذا بشكلٍ خاص على التلسكوبات العاكسة الكبيرة. نظرًا لكبر حجم المرايا الرئيسية وثقل وزنها، تُعاد طلاؤها سنويًا باستخدام آلة طلاء مُخصصة مُثبتة في المرصد، وعادةً لا تُدار أثناء عملية التبخير، بل تُستخدم مصادر تبخير متعددة لضمان تجانس سُمك الطبقة. لا يزال الألومنيوم يُستخدم في معظم التلسكوبات اليوم، لكن بعض أحدث التلسكوبات تُطلى بأغشية معدنية أكثر تطورًا تتضمن طبقة واقية من الفضة.
يُعدّ الذهب على الأرجح أفضل مادة لطلاء الأغشية العاكسة للأشعة تحت الحمراء. ونظرًا لانخفاض انعكاسية أغشية الذهب بسرعة في نطاق الضوء المرئي، فإن استخدامها عمليًا يقتصر على الأطوال الموجية التي تزيد عن 700 نانومتر. عند طلاء الذهب على الزجاج، تتشكل طبقة رقيقة قابلة للتلف. مع ذلك، يلتصق الذهب بقوة بأغشية الكروم أو النيكل-كروم (الأغشية المقاومة التي تحتوي على 80% نيكل و20% كروم)، لذا يُستخدم الكروم أو النيكل-كروم غالبًا كطبقة فاصلة بين غشاء الذهب والركيزة الزجاجية.
تتميز انعكاسية الروديوم (Rh) والبلاتين (Pt) بانخفاضها الكبير مقارنةً بالمعادن الأخرى المذكورة سابقًا، ولذا يُستخدمان فقط في الحالات التي تتطلب مقاومة خاصة للتآكل. تلتصق طبقات كلا المعدنين بالزجاج بإحكام. غالبًا ما تُطلى مرايا الأسنان بالروديوم نظرًا لتعرضها لظروف خارجية قاسية، مما يستدعي تعقيمها بالحرارة. كما تُستخدم طبقة الروديوم في مرايا بعض السيارات، والتي غالبًا ما تكون عاكسات أمامية خارجية، وتتأثر بالعوامل الجوية وعمليات التنظيف، وتتطلب عناية فائقة أثناء التنظيف. وقد أشارت مقالات سابقة إلى أن ميزة طبقة الروديوم تكمن في ثباتها الأفضل مقارنةً بطبقة الألومنيوم.

– نُشر هذا المقال بواسطةمصنع آلات الطلاء بالتفريغقوانغدونغ تشنهوا