실버링

Silvering
이 글은 유리에 금속 표면을 도포하는 과정에 관한 것이다. 수은을 사용한 금속 표면에 은을 도포하려면 수은 실버링을 참조하십시오. 물체에 금속 코팅 작업을 위한 전기 사용은 전기 도금을 참조하십시오. 사진 필름에서 금속 은을 형성하려면 사진 인쇄 § 실버 미러링을 참조하십시오.

실버링은 유리 등 비전도성 기질을 반사물질로 코팅해 거울을 만드는 화학적 과정이다. 금속은 은색인 경우가 많지만, 이 용어는 반사 금속을 적용하기 위해 사용된다.

과정

대부분의 일반적인 가정용 거울은 '백은실버(back silver)' 또는 '제2의 표면'으로, 빛이 유리를 통과한 후 반사층에 도달한다는 뜻이다. 페인트의 보호 층은 반사 표면의 뒷면을 보호하기 위해 일반적으로 도포된다.[1] 이 배열은 부서지기 쉬운 반사층을 부식, 긁힘 및 기타 손상으로부터 보호한다.[2] 그러나 유리층은 일부 빛을 흡수하여 전면의 굴절로 인한 왜곡과 광학적 일탈을 일으킬 수 있으며, 그 위에 여러 번 추가 반사를 일으켜 '유령 이미지'를 발생시킬 수 있다(망인 등 일부 광학 거울은 이를 활용한다).

따라서 정밀 광학 미러는 일반적으로 "전면 실버" 또는 "최초 표면"으로 반사층이 들어오는 빛을 향해 표면에 있다는 것을 의미한다. 기질은 일반적으로 물리적 지지만 제공하며 투명할 필요는 없다. 반사층의 산화 및 금속의 긁힘 방지를 위해 단단하고 보호되고 투명한 오버코트를 적용할 수 있다. 전면 코팅된 미러는 새 미러일 때 90~95%의 반사율을 달성한다.

역사

망원경 거울을 다시 코팅하는 데 사용되는 몽메간틱 천문대의 알루미늄 탱크.[3]

프톨레마이오스 이집트는 납, 주석 또는 안티몬으로 지지된 작은 유리 거울을 제조했다.[4] 10세기 초 페르시아의 과학자 알 라지는 연금술에 관한 책에서 은화와 금화의 방법을 묘사했지만,[citation needed] 이것은 거울을 만들기 위한 목적으로 행해진 것이 아니다.

주석 코팅 거울은 15세기에 유럽에서 처음 만들어졌다. 은색 거울에 사용된 얇은 양철포는 "테인"[5]으로 알려져 있었다. 16세기 유럽에서 유리 거울이 처음으로 널리 사용되었을 때, 대부분의 거울은 주석과 수은의 혼합물로 은박되었다.[6]

1835년 독일의 화학자 Justus von Liebig는 유리 조각의 뒷면에 은을 넣는 과정을 개발했다; 이 기술은 1856년 Liebig가 그것을 개선한 후에 널리 받아들여졌다.[7][8] 이 과정은 화학자 토니 쁘띠장(1856년)에 의해 더욱 정교해지고 쉽게 되었다.[9] 이 반응은 톨렌스의 알데히드용 시약의 변형이다. 직경(I)용액을 설탕과 섞어 유리 표면에 뿌린다. 설탕은 은(I)에 의해 산화되는데, 그 자체가 은(0), 즉 원소 은으로 환원되어 유리 위에 침전된다.

1856-1957년 칼 아우구스트 폰 슈타인힐과 레옹 푸코는 유리 조각의 앞 표면에 초박막 은층을 쌓는 과정을 도입하여 광학 품질의 최초의 표면 유리 거울을 만들어 반사 망원경에 검경 금속 거울의 사용을 대체했다.[10] 이러한 기법은 곧 기술 장비의 표준이 되었다.

1930년 칼텍 물리학자 겸 천문학자 존 스트롱에 의해 발명된 알루미늄 진공 분해 공정은 대부분의 반사 망원경이 알루미늄으로 이동하도록 이끌었다.[11] 그럼에도 불구하고 케플러 우주망원경처럼 은을 사용하는 현대 망원경도 있다. 케플러 거울의 은은 이온 보조 증발을 사용하여 침전되었다.[12][13]

현대 실버링 공정

주요 기사: 진공 증착
은의 반응속도를 높이기 위해 장신구들은 뜨거운 물에 흔들린다, 라우샤.

일반공정

실버링은 곡물 경계에서 가시적인 유물이 나오지 않는 무정형 금속(금속 유리)의 비결정성 코팅 생산을 목표로 한다. 현재 사용되는 가장 일반적인 방법은 전기 도금, 화학적 "습관 공정" 증착, 진공 증착이다.

유리나 기타 비전도성 물질의 기질 전기 도금에는 탄소와 같이 전도성이 있으나 투명한 물질의 얇은 층이 퇴적되어야 한다. 이 층은 금속과 기질 사이의 접착력을 감소시키는 경향이 있다. [2](pp 3 & 107) 화학적 증착은 표면의 직접적 또는 전처리에 의해 더 나은 접착을 초래할 수 있다.

진공 증착은 매우 정밀하게 제어되는 두께로 매우 균일한 코팅을 만들 수 있다.[2]

금속

은색

가정용 거울과 같은 두 번째 표면 거울의 반사층은 종종 실제 은이다. 은색 코팅을 위한 현대적인 "습관" 공정은 유리를 주석으로 처리한다.II) 은과 유리의 결합을 개선하기 위한 염화물. 은을 침전시킨 후에 활성화제를 발라 주석과 은색 코팅을 견고하게 한다. 구리 층은 장기 내구성을 위해 첨가될 수 있다.[14]

은은 가시 스펙트럼에서 초기 전면-표면 반사율이 가장 좋기 때문에 망원경 미러와 기타 까다로운 광학 애플리케이션에 이상적일 수 있다. 그러나 대기 황을 빠르게 산화·흡수하여 어둡고 저반사성 타르니스를 만든다.

알루미늄

망원경 같은 정밀 광학 기구의 "은화"는 보통 알루미늄이다. 알루미늄도 빠르게 산화되지만 얇은 산화알루미늄(사파이어)층은 투명해 알루미늄 밑의 고반사도가 가시적으로 유지된다.

현대 알루미늄 실버링에서는 알루미늄을 증발시킬 수 있는 전기 가열식 니크롬 코일이 있는 진공실에 유리 한 장을 넣는다. 진공상태에서 뜨거운 알루미늄 원자는 직선으로 움직인다. 그들이 거울의 표면에 부딪히면, 그들은 식어서 붙는다.

어떤 거울 제조자들은 거울에 있는 석영이나 베릴리아 층을 증발시키고, 다른 것들은 그것을 질기고 투명한 산화알루미늄 층을 형성하기 위해 오븐의 순수한 산소나 공기에 노출시킨다.

주석

최초의 양철 코팅 유리 거울은 유리잔에 양철 머큐리 아말감을 바르고 조각을 가열하여 수은을 증발시키는 방식으로 제작되었다.

금

적외선 기구에 있는 "은화"는 보통 금이다. 적외선 스펙트럼에서 반사율이 가장 뛰어나며, 산화 및 부식에 대한 내성이 높다. 반대로 얇은 금 코팅은 가시광선을 통과하면서 적외선을 차단하는 광학 필터를 만드는 데 사용된다.

참고 항목

참조

  1. ^ Watson, Don Arthur (January 1986). Construction Materials and Processes. Gregg Division. McGraw-Hill. ISBN 9780070684768 – via Google Books.
  2. ^ a b c Pulker, H.K. (1999-03-29). Coatings on Glass. Elsevier Science. ISBN 9780080525556.
  3. ^ "Daily events and images of the installation of the BBSO New Solar Telescope". www.bbso.njit.edu (blog). Big Bear Solar Observatory. Retrieved 6 January 2020.
  4. ^ Fioratti, Helen. "The Origins of Mirrors and their uses in the Ancient World". L'Antiquaire & the Connoisseur. Archived from the original on 2011-02-03. Retrieved 2009-08-14.
  5. ^ "tain". Oxford English Dictionary (1st ed.). Oxford University Press. 1933.
  6. ^ de Chavez, Kathleen Payne (Spring 2010). "Historic mercury amalgam mirrors: History, safety, and preservation" (PDF). Williamstown Art. Retrieved 2014-03-11.
  7. ^ Liebig, Justus (1835). "Ueber die Producte der Oxydation des Alkohols" [Regarding the products of oxidation of alcohols]. Annalen der Chemie (in German). 14 (2): 133–167. Bibcode:1835AnP...112..275L. doi:10.1002/jlac.18350140202.
  8. ^ Liebig, Justus (1856). "Ueber Versilberung und Vergoldung von Glas" [Regarding the silvering and gilding of glass]. Annalen der Chemie und Pharmacie (in German). 98 (1): 132–139. doi:10.1002/jlac.18560980112.
  9. ^ GB 특허 1681, 페티장, 토니, "실버링, 길딩, 플라티나이징 글라스" 1856-01-12
  10. ^ "Era of huge reflectors, page 2". Space Telescope Science Institute (stsci.edu). Amazing-space. Baltimore, MD.
  11. ^ Destefani, Jim (March 2008). "Mirror, mirror: Keeping the Hale Telescope optically sharp". Products Finishing Magazine. PF mag article 030805. Archived from the original on 2009-10-11.
  12. ^ "Ball Aerospace completes primary mirror and detector array assembly milestones for Kepler Mission". spaceref.com. Ball Aerospace and Technologies Corp. 25 September 2007. Retrieved 6 April 2013.
  13. ^ Fulton, L. Michael; Dummer, Richard S. (2011). "Advanced Large Area Deposition Technology for Astronomical and Space Applications". Vacuum & Coating Technology. 2011 (December): 43–47. Archived from the original on 12 May 2013. Retrieved 6 April 2013.
  14. ^ Episode 305. How It's Made. Anjou, Quebec, Canada. Episode 305 filmed at Verrerie-Walker.

외부 링크

  • Tions.net, Diy mirror / 미러링 / 실버링