Το ασήμι ήταν κάποτε το πιο διαδεδομένο μεταλλικό υλικό μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1930, όταν ήταν το κύριο υλικό ανακλαστικής μεμβράνης για οπτικά όργανα ακριβείας, συνήθως χημικά επικαλυμμένα σε υγρό. Η μέθοδος υγρής χημικής επιμετάλλωσης χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή κατόπτρων για χρήση στην αρχιτεκτονική και σε αυτήν την εφαρμογή χρησιμοποιήθηκε ένα πολύ λεπτό στρώμα κασσιτέρου για να διασφαλιστεί ότι η μεμβράνη αργύρου συγκολλήθηκε στην γυάλινη επιφάνεια, η οποία προστατεύτηκε με την προσθήκη ενός εξωτερικού στρώματος χαλκού. Σε εφαρμογές εξωτερικών επιφανειών, το ασήμι αντιδρά με το οξυγόνο στον αέρα και χάνει τη λάμψη του λόγω του σχηματισμού θειούχου αργύρου. Ωστόσο, λόγω της υψηλής ανακλαστικότητας της μεμβράνης αργύρου αμέσως μετά την επιμετάλλωση και του γεγονότος ότι το ασήμι εξατμίζεται πολύ εύκολα, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως ένα κοινό υλικό για βραχυπρόθεσμη χρήση εξαρτημάτων. Το ασήμι χρησιμοποιείται επίσης συχνά σε εξαρτήματα που απαιτούν προσωρινές επιστρώσεις, όπως πλάκες συμβολομέτρου για τον έλεγχο της επιπεδότητας. Στην επόμενη ενότητα, θα ασχοληθούμε πληρέστερα με τις μεμβράνες αργύρου με προστατευτικές επιστρώσεις.
Τη δεκαετία του 1930, ο John Strong, πρωτοπόρος στους αστρονομικούς καθρέφτες, αντικατέστησε τις χημικά παραγόμενες ασημένιες μεμβράνες με μεμβράνες αλουμινίου επικαλυμμένες με ατμούς.
Το αλουμίνιο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο μέταλλο για την επιμετάλλωση κατόπτρων λόγω της ευκολίας εξάτμισης, της καλής ανακλαστικότητας στην υπεριώδη, ορατή και υπέρυθρη ακτινοβολία, και της ικανότητάς του να προσκολλάται έντονα στα περισσότερα υλικά, συμπεριλαμβανομένων των πλαστικών. Αν και ένα λεπτό στρώμα οξειδίου σχηματίζεται πάντα στην επιφάνεια των κατόπτρων αλουμινίου αμέσως μετά την επιμετάλλωση, γεγονός που βοηθά στην πρόληψη περαιτέρω διάβρωσης της επιφάνειας του κατόπτρου, η ανακλαστικότητα των κατόπτρων αλουμινίου μειώνεται σταδιακά κατά τη χρήση. Αυτό συμβαίνει επειδή κατά τη χρήση, ειδικά εάν ο καθρέφτης αλουμινίου είναι πλήρως εκτεθειμένος σε εξωτερικές εργασίες, αναπόφευκτα συσσωρεύεται σκόνη και βρωμιά στην επιφάνεια του κατόπτρου, μειώνοντας έτσι την ανακλαστικότητα. Η απόδοση των περισσότερων οργάνων δεν επηρεάζεται σοβαρά από μια μικρή μείωση της ανακλαστικότητας. Ωστόσο, σε εκείνες τις περιπτώσεις όπου ο στόχος είναι η συλλογή της μέγιστης ποσότητας φωτεινής ενέργειας, καθώς είναι δύσκολο να καθαριστούν οι καθρέφτες αλουμινίου χωρίς να καταστραφεί το στρώμα της μεμβράνης, τα επιμεταλλωμένα μέρη επανεπεξεργάζονται περιοδικά. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα μεγάλα τηλεσκόπια ανακλαστήρα. Επειδή τα κύρια κάτοπτρα είναι πολύ μεγάλα και βαριά, τα κύρια κάτοπτρα του τηλεσκοπίου συνήθως επανεπεξεργάζονται ετησίως με μια μηχανή επίστρωσης ειδικά εγκατεστημένη στο αστεροσκοπείο και συνήθως δεν περιστρέφονται κατά την εξάτμιση, αλλά χρησιμοποιούνται πολλαπλές πηγές εξάτμισης για να διασφαλιστεί η ομοιομορφία του πάχους της μεμβράνης. Το αλουμίνιο εξακολουθεί να χρησιμοποιείται στα περισσότερα τηλεσκόπια σήμερα, αλλά μερικά από τα νεότερα τηλεσκόπια εξατμίζονται με πιο προηγμένες μεταλλικές μεμβράνες που περιλαμβάνουν μια προστατευτική επίστρωση αργύρου.
Ο χρυσός είναι πιθανώς το καλύτερο υλικό για την επιμετάλλωση μεμβρανών που ανακλούν υπέρυθρες ακτίνες. Δεδομένου ότι η ανακλαστικότητα των μεμβρανών χρυσού μειώνεται ραγδαία στην ορατή περιοχή, στην πράξη οι μεμβράνες χρυσού χρησιμοποιούνται μόνο σε μήκη κύματος άνω των 700 nm. Όταν ο χρυσός επιμεταλλώνεται σε γυαλί, σχηματίζει μια μαλακή μεμβράνη που είναι ευαίσθητη σε ζημιές. Ωστόσο, ο χρυσός προσκολλάται έντονα σε μεμβράνες χρωμίου ή νικελίου-χρωμίου (ανθεκτικές μεμβράνες που περιέχουν 80% νικέλιο και 20% χρώμιο), επομένως το χρώμιο ή το νικέλιο-χρώμιο χρησιμοποιείται συχνά ως διαχωριστικό στρώμα μεταξύ της χρυσής μεμβράνης και του γυάλινου υποστρώματος.
Η ανακλαστικότητα του ροδίου (Rh) και της πλατίνας (Pt) είναι πολύ χαμηλότερη από τα άλλα μέταλλα που αναφέρθηκαν παραπάνω και χρησιμοποιούνται μόνο σε περιπτώσεις όπου υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις για αντοχή στη διάβρωση. Και οι δύο μεταλλικές μεμβράνες προσκολλώνται σταθερά στο γυαλί. Οι οδοντιατρικοί καθρέφτες συχνά επικαλύπτονται με ρόδιο επειδή εκτίθενται σε πολύ κακές εξωτερικές συνθήκες και πρέπει να αποστειρώνονται με θερμότητα. Η μεμβράνη ροδίου χρησιμοποιείται επίσης στους καθρέφτες ορισμένων αυτοκινήτων, οι οποίοι είναι συχνά ανακλαστήρες μπροστινής επιφάνειας που βρίσκονται στο εξωτερικό του αυτοκινήτου και είναι ευαίσθητοι στις καιρικές συνθήκες, στις διαδικασίες καθαρισμού και στην ιδιαίτερη προσοχή κατά την εκτέλεση των καθαριστικών αγωγών. Προηγούμενα άρθρα ανέφεραν ότι το πλεονέκτημα της μεμβράνης ροδίου είναι ότι προσφέρει καλύτερη σταθερότητα από την μεμβράνη αλουμινίου.
– Αυτό το άρθρο δημοσιεύεται απόκατασκευαστής μηχανών επικάλυψης κενούGuangdong Zhenhua
Ώρα δημοσίευσης: 27 Σεπτεμβρίου 2024