Sølvbelægning er processen med at påføre en tynd film af sølv på overfladen af et andet hårdt materiale, normalt glas , for at give det en reflekterende egenskab.
Også forsølvning kaldes undertiden processen med galvanisk aflejring af en sølvfilm på overfladen af metaldele og andre elektrisk ledende materialer, såsom grafit .
På nuværende tidspunkt (2017) produceres næsten alle husholdningsspejle og spejle af optiske enheder ved at sprøjte aluminiumsfilm på glas eller plast ( cd'er , metalliserede polyesterfilm osv.) i et vakuum, denne proces er ikke helt korrekt og kaldes nogle gange også " forsølvning".
Glasspejlteknologi blev først opfundet og brugt meget i Europa siden det 16. århundrede. Derefter blev tin amalgam brugt til fremstilling af spejle . De resulterende spejle havde ikke en meget høj lysreflektans , og deres produktion var meget skadelig, arbejdere blev udsat for kronisk kviksølvforgiftning på grund af indånding af dets dampe.
I begyndelsen af det 19. århundrede blev en kemisk metode opfundet til at afsætte en sølvfilm på glasoverflader. Essensen af denne metode er reduktionen af en vandopløselig sølvforbindelse (normalt sølvnitrat i en vandig opløsning af ammoniak ) til et metal med et eller andet organisk reduktionsmiddel, for eksempel formaldehyd eller glucose ( sølvspejlreaktion ). For at forbedre vedhæftningen af sølvfilmen til glas behandles glasoverfladen med tetrachlorid inden påføring af sølv . Den kemiske metode til forsølvning fortrængte meget hurtigt amalgammetoden til fremstilling af spejle.
Fordelene ved kemisk forsølvning er metodens enkelhed og tilgængelighed; dyre og omfangsrige vakuuminstallationer er ikke påkrævet . Ulemper - i luften falmer sølvfilmen gradvist på grund af dannelsen af et lag af sølvsulfid på overfladen, når den interagerer med spor af svovlbrinte og vanddamp, som altid er til stede i ubetydelige koncentrationer i luften med et lag af spejlets metallisk sølv, som gradvist reducerer refleksionskoefficienten. For at mindske anløbning af spejle dækkes et lag sølv i husholdningsspejle, hvor en sølvfilm er påført på den anden side af glaspladen, med en beskyttende lak. En sådan beskyttelse kan ikke bruges på spejle af optiske instrumenter, for eksempel spejle af reflekterende teleskoper , derfor, før udviklingen af teknologien til vakuumaflejring af aluminiumsfilm, blev spejlene på teleskoper efter flere års drift forsølvet igen af kemiske reduktion af sølv fra en opløsning.
Kemisk forsølvningsteknologi er hidtil udelukkende blevet anvendt til forsølvning af de indvendige vægge af glasbeholdere, hvor det er vanskeligt eller umuligt at anvende vakuumaflejring, såsom i glas Dewars .
Nu er teknologien til kemisk forsølvning næsten fuldstændig erstattet af teknologien til vakuumaflejring af metaller, normalt aluminium. Nogle gange, i ansvarlige og specielle applikationer, anvendes indium , guld og andre metaller i stedet for aluminium i vakuumaflejringsprocessen .
Selvom sølv nu meget sjældent bruges i spejlfremstillingsprocessen, omtales denne proces ofte som "forsølvning", mere præcise termer er "vakuumaluminisering", "vakuum termisk sprøjtning af metal".
I denne proces anbringes en poleret glasdel af en optisk enhed eller en glasplade i et vakuumkammer udstyret med en wolframfordamper - dette er en wolframtråd opvarmet af en elektrisk strøm eller en wolframbåd. Et buet stykke (50-200 mg) aluminiumtråd sættes på en wolframtråd; i et højvakuum befugter smeltet aluminium wolframen godt og danner en hængende dråbe på tråden. Aluminiumsgranulat eller rester af aluminiumstråd anbringes i båden . Opvarmede både bruges ved sprøjtning af store overflader. Den sprøjtede overflade af glasdelen, før den placeres i sprøjtekammeret, renses grundigt for forurenende stoffer (spor af olie ), sædvanligvis med organiske opløsningsmidler . Efter udpumpning af vakuumkammeret til et absolut gastryk i det under 10 −5 Pa , tændes wolframfordamperens varmestrøm, og dens temperatur justeres, afhængigt af den nødvendige teknologi, til 1500-2500 °C. I dette tilfælde fordamper aluminium. I et dybt vakuum flyver aluminiumsatomer i lige linjer. Når de rammer overfladen af den sprøjtede del, klæber de til den og danner en film.
For at øge vedhæftningen af en aluminiumsfilm til et glasunderlag, anvendes ofte forvarmning af substratet til 200-400°C. Til samme formål anvendes støvsugning af glasoverfladen ved ionbombardement . For at forbedre de optiske egenskaber og holdbarheden af den aflejrede film vakuumafsætter nogle spejlproducenter et siliciumdioxidunderlag , andre oxiderer den forudafsatte aluminiumsfilm med ren oxygen eller luft i en ikke-vakuumopvarmet ovn, før den endelige spejl-aluminiumsfilm påføres , således at der dannes et aluminiumoxidlag på overfladen af aluminiumet .
Spejle fremstillet ved denne metode klassificeres som transmissive spejle; refleksion fra spejloverfladen sker gennem glaslaget, og lysstrømmen passerer gennem glaslaget to gange ( eng. back-silvered ; alle husholdningsspejle er sådan (da dette beskytter det relativt ustabile reflekterende metallag mod korrosion , ridser og andre skader) ) og ikke-præcisionsspejle af optiske instrumenter, for eksempel belysningsobjektspejle af optiske mikroskoper , optiske projektorer osv.) og eksterne reflektionsspejle, hvor en reflekterende film er aflejret på overfladen af noget materiale, der ikke nødvendigvis er gennemsigtigt for lys, selvom det normalt er Pyrex -glas eller smeltet kvarts ( engelsk front-silvered ), er disse spejle involveret i konstruktionen af billeder af alle optiske enheder - spejle af teleskoper, spejllinser , flade spejle af laserprintere , kopimaskiner og andre, denne type spejl giver dig mulighed for at reducere aberrationerne i det optiske system.
Der er præcise optiske spejle, såsom Mangin-spejlet, for eksempel, hvor spejloverfladen er dannet på bagsiden af den optiske linse, i sådanne spejle skyldes afbøjningen af lysstråler både krumningen af spejloverfladen og brydning i glaslinsen. Ved beregning af optiske systemer med sådanne spejle tages der hensyn til begge disse faktorer. Sådanne spejle bruges ofte i teleobjektiver , hvilket giver dem mulighed for at reducere deres længde og vægt sammenlignet med spejlløse optiske systemer, alt andet lige.
Selvom kemisk forsølvning stadig nogle gange bruges til sølvspejle, der bruges i hverdagen, laves spejle af optiske præcisionsinstrumenter såsom teleskoper altid ved vakuumaflejring af aluminium. Selvom sølv har en højere reflektivitet i det synlige bølgelængdeområde, bruges det i øjeblikket ikke til optiske spejle af sådanne instrumenter, da det anløber relativt hurtigt på grund af dannelsen af en sølvsulfidfilm . På grund af oxidation med luftilt er aluminium i luftatmosfæren dækket af den tyndeste, optisk gennemsigtige film af aluminiumoxid, som beskytter metallet mod yderligere oxidation og reducerer refleksionskoefficienten en smule.
Spejle beregnet til brug i nær- og fjern -infrarøde optiske instrumenter er typisk vakuumdeponeret med metallisk guld. Guld har en højere infrarød reflektans end aluminium og bedre modstandsdygtighed over for oxidation og korrosion under atmosfæriske forhold.