Silber war bis Mitte der 1930er-Jahre das am weitesten verbreitete Metall und diente als primäres Reflexionsmaterial für optische Präzisionsinstrumente. Die Beschichtung erfolgte typischerweise durch chemische Flüssigplattierung. Dieses Verfahren wurde auch zur Herstellung von Spiegeln für die Architektur eingesetzt. Hierbei sorgte eine sehr dünne Zinnschicht für die Haftung des Silberfilms auf der Glasoberfläche, die durch eine zusätzliche Kupferschicht geschützt wurde. Bei Außenanwendungen reagiert das Silber mit dem Sauerstoff der Luft und verliert durch die Bildung von Silbersulfid seinen Glanz. Aufgrund der hohen Reflektivität des Silberfilms direkt nach der Plattierung und der Tatsache, dass Silber sehr leicht verdampft, wird es jedoch weiterhin häufig für Bauteile mit kurzer Lebensdauer verwendet. Silber findet auch oft Anwendung in Bauteilen, die temporäre Beschichtungen erfordern, wie beispielsweise Interferometerplatten zur Ebenheitsprüfung. Im nächsten Abschnitt werden wir uns ausführlicher mit Silberfilmen mit Schutzbeschichtungen befassen.
In den 1930er Jahren ersetzte John Strong, ein Pionier auf dem Gebiet der astronomischen Spiegel, chemisch hergestellte Silberfilme durch dampfbeschichtete Aluminiumfilme.
Aluminium ist aufgrund seiner leichten Verdampfbarkeit, seiner guten Reflexion im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich sowie seiner starken Haftung auf den meisten Materialien, einschließlich Kunststoffen, das am häufigsten verwendete Metall für die Spiegelbeschichtung. Obwohl sich unmittelbar nach der Beschichtung stets eine dünne Oxidschicht auf der Oberfläche von Aluminiumspiegeln bildet, die die weitere Korrosion der Spiegeloberfläche verhindert, nimmt die Reflexion von Aluminiumspiegeln im Gebrauch dennoch allmählich ab. Dies liegt daran, dass sich im Betrieb, insbesondere bei vollständiger Exposition gegenüber äußeren Einflüssen, unweigerlich Staub und Schmutz auf der Spiegeloberfläche ablagern und so die Reflexion verringern. Die Leistung der meisten Instrumente wird durch eine geringfügige Abnahme der Reflexion nicht wesentlich beeinträchtigt. Wenn es jedoch darum geht, eine maximale Lichtenergieausbeute zu erzielen, müssen die beschichteten Teile regelmäßig neu beschichtet werden, da die Reinigung von Aluminiumspiegeln ohne Beschädigung der Beschichtung schwierig ist. Dies gilt insbesondere für große Spiegelteleskope. Da die Hauptspiegel sehr groß und schwer sind, werden sie in der Regel jährlich mit einer speziell in der Sternwarte installierten Beschichtungsanlage neu beschichtet. Während der Bedampfung werden sie üblicherweise nicht gedreht, sondern es kommen mehrere Bedampfungsquellen zum Einsatz, um eine gleichmäßige Schichtdicke zu gewährleisten. Aluminium wird auch heute noch in den meisten Teleskopen verwendet, einige der neuesten Modelle sind jedoch mit fortschrittlicheren Metallschichten beschichtet, die eine schützende Silberschicht enthalten.
Gold ist wahrscheinlich das beste Material für die Beschichtung von Infrarot-Reflexionsschichten. Da die Reflektivität von Goldschichten im sichtbaren Bereich rasch abnimmt, werden Goldschichten in der Praxis nur bei Wellenlängen über 700 nm eingesetzt. Bei der Beschichtung von Glas bildet Gold eine weiche, empfindliche Schicht. Gold haftet jedoch stark auf Chrom- oder Nickel-Chrom-Schichten (Widerstandsschichten mit 80 % Nickel und 20 % Chrom), weshalb Chrom oder Nickel-Chrom häufig als Abstandsschicht zwischen der Goldschicht und dem Glassubstrat verwendet wird.
Rhodium (Rh) und Platin (Pt) weisen eine deutlich geringere Reflektivität als die anderen oben genannten Metalle auf und werden daher nur dort eingesetzt, wo besondere Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit gestellt werden. Beide Metallschichten haften fest auf Glas. Zahnärztliche Spiegel werden häufig mit Rhodium beschichtet, da sie starken Witterungseinflüssen ausgesetzt sind und durch Hitze sterilisiert werden müssen. Rhodium wird auch in den Außenspiegeln einiger Automobile verwendet. Diese Außenspiegel sind oft als Frontreflektoren angebracht und daher Witterungseinflüssen, Reinigungsprozessen und besonderer Sorgfalt bei der Reinigung ausgesetzt. Frühere Artikel wiesen bereits darauf hin, dass Rhodiumbeschichtungen im Vergleich zu Aluminiumbeschichtungen eine höhere Stabilität aufweisen.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsmaschinenGuangdong Zhenhua
Veröffentlichungsdatum: 27. September 2024