Zilver was tot halverwege de jaren dertig van de vorige eeuw het meest gebruikte metaal, totdat het het primaire reflecterende filmmateriaal werd voor precisie-optische instrumenten, meestal chemisch geplateerd in een vloeistof. De vloeibare chemische platingmethode werd gebruikt om spiegels te produceren voor architectonische toepassingen. In deze toepassing werd een zeer dunne tinlaag gebruikt om ervoor te zorgen dat de zilverfilm aan het glasoppervlak hechtte, dat vervolgens werd beschermd door een buitenlaag van koper. Bij toepassingen op buitenoppervlakken reageert het zilver met zuurstof in de lucht en verliest het zijn glans door de vorming van zilversulfide. Vanwege de hoge reflectiviteit van de zilverfilm direct na het plateren en het feit dat zilver zeer gemakkelijk verdampt, wordt het echter nog steeds gebruikt als een gangbaar materiaal voor kortstondig gebruik van componenten. Zilver wordt ook vaak gebruikt in componenten die tijdelijke coatings vereisen, zoals interferometerplaten voor het controleren van de vlakheid. In het volgende hoofdstuk zullen we dieper ingaan op zilverfilms met beschermende coatings.
In de jaren dertig verving John Strong, een pionier op het gebied van astronomische spiegels, chemisch geproduceerde zilverfilms door dampgecoate aluminiumfilms.
Aluminium is het meest gebruikte metaal voor het galvaniseren van spiegels vanwege de gemakkelijke verdamping, de goede reflectie in ultraviolet, zichtbaar en infrarood licht, en het vermogen om sterk te hechten aan de meeste materialen, waaronder kunststoffen. Hoewel er direct na het galvaniseren altijd een dunne oxidelaag op het oppervlak van aluminium spiegels ontstaat, die verdere corrosie van het spiegeloppervlak helpt voorkomen, neemt de reflectiviteit van aluminium spiegels tijdens gebruik geleidelijk af. Dit komt doordat er tijdens gebruik, vooral als de aluminium spiegel volledig aan de buitenlucht is blootgesteld, onvermijdelijk stof en vuil op het spiegeloppervlak ophopen, waardoor de reflectiviteit afneemt. De prestaties van de meeste instrumenten worden niet ernstig beïnvloed door een lichte afname van de reflectie. In gevallen waarin het doel is om zoveel mogelijk lichtenergie op te vangen, worden de gegalvaniseerde onderdelen echter periodiek opnieuw gegalvaniseerd, omdat het moeilijk is om aluminium spiegels te reinigen zonder de filmlaag te beschadigen. Dit geldt met name voor grote reflectortelescopen. Omdat de hoofdspiegels erg groot en zwaar zijn, worden ze meestal jaarlijks opnieuw gecoat met een coatingmachine die speciaal in het observatorium is geïnstalleerd. Tijdens het verdampingsproces worden de spiegels doorgaans niet gedraaid, maar worden meerdere verdampingsbronnen gebruikt om een uniforme filmdikte te garanderen. Aluminium wordt nog steeds in de meeste telescopen gebruikt, maar sommige van de nieuwste telescopen worden gecoat met geavanceerdere metaalfilms die een zilveren beschermlaag bevatten.
Goud is waarschijnlijk het beste materiaal voor het galvaniseren van infraroodreflecterende films. Omdat de reflectiviteit van goudfilms in het zichtbare spectrum snel afneemt, worden goudfilms in de praktijk alleen gebruikt bij golflengten boven de 700 nm. Wanneer goud op glas wordt gegalvaniseerd, vormt het een zachte film die gevoelig is voor beschadiging. Goud hecht echter sterk aan chroom- of nikkel-chroomfilms (resistieve films die 80% nikkel en 20% chroom bevatten), waardoor chroom of nikkel-chroom vaak wordt gebruikt als tussenlaag tussen de goudfilm en het glazen substraat.
Rhodium (Rh) en platina (Pt) hebben een veel lagere reflectiviteit dan de andere hierboven genoemde metalen, en ze worden alleen gebruikt in gevallen waar speciale eisen aan corrosiebestendigheid gelden. Beide metaalfilms hechten stevig aan het glas. Tandartsspiegels worden vaak met rhodium bekleed omdat ze aan zeer ongunstige weersomstandigheden worden blootgesteld en door middel van hitte moeten worden gesteriliseerd. Rhodiumfilm wordt ook gebruikt in de spiegels van sommige auto's. Dit zijn vaak reflectoren aan de voorzijde van de auto, die gevoelig zijn voor weersinvloeden, reinigingsprocessen en extra zorg tijdens schoonmaakbeurten. In eerdere artikelen werd al opgemerkt dat het voordeel van rhodiumfilm is dat het een betere stabiliteit biedt dan aluminiumfilm.
–Dit artikel is gepubliceerd doorfabrikant van vacuümcoatingmachinesGuangdong Zhenhua
Geplaatst op: 27 september 2024