التزريق الفضي

التزجيج الفضي هو عملية كيميائية لتغطية سطح غير موصل للكهرباء، كالزجاج ، بمادة عاكسة ، لإنتاج مرآة . وعلى الرغم من أن المعدن المستخدم غالباً ما يكون الفضة ، إلا أن المصطلح يُستخدم لتطبيق أي معدن عاكس.
عملية
معظم المرايا المنزلية الشائعة مطلية بالفضة من الخلف أو ذات سطح ثانٍ، أي أن الضوء يصل إلى الطبقة العاكسة بعد مروره عبر الزجاج. وعادةً ما تُطلى هذه الطبقة بطبقة واقية من الطلاء لحماية الجانب الخلفي للسطح العاكس. [ 1 ] يحمي هذا التصميم الطبقة العاكسة الحساسة من التآكل والخدوش وغيرها من الأضرار. [ 2 ] مع ذلك، قد تمتص الطبقة الزجاجية جزءًا من الضوء، مما يُسبب تشوهات وانحرافات بصرية نتيجةً للانكسار على السطح الأمامي، وانعكاسات إضافية متعددة عليه، ما يُؤدي إلى ظهور "صور شبحية" (مع أن بعض المرايا البصرية، مثل مرايا مانجين، تستفيد من هذه الظاهرة).
لذا، عادةً ما تكون المرايا البصرية الدقيقة مطلية بالفضة من الأمام، أي أن الطبقة العاكسة تكون على السطح المواجه للضوء الساقط. يوفر الركيزة عادةً الدعم المادي فقط، ولا يشترط أن تكون شفافة. يمكن تطبيق طبقة خارجية صلبة وواقية وشفافة لمنع أكسدة الطبقة العاكسة وخدش المعدن. تصل نسبة انعكاس المرايا المطلية من الأمام إلى 90-95% عند استخدامها لأول مرة.
تاريخ

صنعت مصر البطلمية مرايا زجاجية صغيرة مدعومة بالرصاص أو القصدير أو الأنتيمون . [ 4 ] في أوائل القرن العاشر، وصف العالم الفارسي الرازي طرقًا للطلاء بالفضة والذهب في كتاب عن الخيمياء ، ولكن لم يتم ذلك لغرض صنع المرايا.
صُنعت المرايا المطلية بالقصدير لأول مرة في أوروبا في القرن الخامس عشر. وكان ورق القصدير الرقيق المستخدم في طلاء المرايا بالفضة يُعرف باسم "القصدير". [ 5 ] وعندما انتشر استخدام المرايا الزجاجية على نطاق واسع في أوروبا خلال القرن السادس عشر ، كان معظمها مطليًا بالفضة باستخدام مزيج من القصدير والزئبق . [ 6 ]
في عام 1835، طوّر الكيميائي الألماني جوستوس فون ليبيغ عمليةً لترسيب الفضة على السطح الخلفي لقطعة من الزجاج؛ وقد لاقت هذه التقنية رواجًا واسعًا بعد أن حسّنها ليبيغ في عام 1856. [ 7 ] [ 8 ] ثمّ قام الكيميائي توني بيتيجان (1856) بتحسين العملية وتسهيلها. [ 9 ] يُعدّ هذا التفاعل شكلًا مُعدَّلًا من كاشف تولنز للألدهيدات. يُخلط محلول ثنائي أمين الفضة (I) مع السكر ويُرشّ على سطح الزجاج. يؤكسد الفضة (I) السكر، مُختزلًا نفسه إلى فضة (0)، أي الفضة العنصرية ، التي تترسب على الزجاج.
في عامي 1856-1857، قدم كارل أوغست فون شتاينهيل وليون فوكو عملية ترسيب طبقة رقيقة للغاية من الفضة على السطح الأمامي لقطعة من الزجاج، مما أدى إلى صنع أول مرايا زجاجية ذات جودة بصرية عالية ، لتحل محل استخدام مرايا المعدن العاكس في التلسكوبات العاكسة . [ 10 ] وسرعان ما أصبحت هذه التقنيات معيارًا للمعدات التقنية.
أدت عملية ترسيب الألومنيوم بالتفريغ، التي ابتكرها الفيزيائي وعالم الفلك جون سترونغ من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عام 1930 ، إلى تحول معظم التلسكوبات العاكسة إلى استخدام الألومنيوم. [ 11 ] ومع ذلك، لا تزال بعض التلسكوبات الحديثة تستخدم الفضة، مثل تلسكوب كيبلر الفضائي . وقد رُسِّبت فضة مرآة كيبلر باستخدام التبخير بمساعدة الأيونات . [ 12 ] [ 13 ]
عمليات التلميع الفضي الحديثة

العمليات العامة
تهدف عملية التزجيج بالفضة إلى إنتاج طبقة غير بلورية من المعدن غير المتبلور (الزجاج المعدني)، خالية من أي شوائب مرئية ناتجة عن حدود الحبيبات. وتشمل أكثر الطرق شيوعًا في الاستخدام الحالي: الطلاء الكهربائي ، والترسيب الكيميائي الرطب، والترسيب الفراغي .
تتطلب عملية الطلاء الكهربائي لركيزة من الزجاج أو أي مادة غير موصلة أخرى ترسيب طبقة رقيقة من مادة موصلة وشفافة، مثل الكربون. تميل هذه الطبقة إلى تقليل الالتصاق بين المعدن والركيزة. [ 2 ] (الصفحتان 3 و107). يمكن أن يؤدي الترسيب الكيميائي إلى تحسين الالتصاق، إما بشكل مباشر أو عن طريق المعالجة المسبقة للسطح.
يمكن للترسيب الفراغي أن ينتج طبقة طلاء متجانسة للغاية ذات سماكة يتم التحكم فيها بدقة عالية. [ 2 ]
المعادن
فضي
غالبًا ما تكون الطبقة العاكسة على المرايا ذات السطح الثاني، مثل مرايا المنازل، مصنوعة من الفضة الخالصة. وتُستخدم عملية "الطلاء الرطب" الحديثة لطلاء الفضة، حيث تُعالج الزجاج بكلوريد القصدير الثنائي لتحسين الترابط بين الفضة والزجاج. ويُضاف مُنشِّط بعد ترسيب الفضة لتصلب طبقات القصدير والفضة. ويمكن إضافة طبقة من النحاس لضمان المتانة على المدى الطويل. [ 14 ]
يُعدّ الفضة خيارًا مثاليًا لمرايا التلسكوبات وغيرها من التطبيقات البصرية الدقيقة، نظرًا لامتلاكها أفضل انعكاسية أولية للسطح الأمامي في الطيف المرئي. مع ذلك، تتأكسد الفضة بسرعة وتمتص الكبريت الجوي ، مما يُؤدي إلى تكوين طبقة داكنة ذات انعكاسية منخفضة.
الألومنيوم
عادةً ما يكون الطلاء الفضي المستخدم في الأجهزة البصرية الدقيقة، مثل التلسكوبات، مصنوعًا من الألومنيوم. ورغم أن الألومنيوم يتأكسد بسرعة، إلا أن طبقة أكسيد الألومنيوم الرقيقة (الياقوت) شفافة، وبالتالي يبقى الألومنيوم ذو الانعكاسية العالية تحتها مرئيًا.
في عملية طلاء الألومنيوم بالفضة الحديثة، توضع صفيحة زجاجية في غرفة مفرغة من الهواء مزودة بملفات نيكروم مسخنة كهربائياً تعمل على تبخير الألومنيوم. في الفراغ، تتحرك ذرات الألومنيوم الساخنة في خطوط مستقيمة. وعندما تصطدم بسطح المرآة، تبرد وتلتصق به.
يقوم بعض صانعي المرايا بتبخير طبقة من الكوارتز أو البريليوم على المرآة؛ بينما يقوم آخرون بتعريضها للأكسجين النقي أو الهواء في فرن حتى تتشكل طبقة صلبة وشفافة من أكسيد الألومنيوم .
القصدير
تم إنتاج أولى المرايا الزجاجية المطلية بالقصدير عن طريق وضع ملغم من القصدير والزئبق على الزجاج ثم تسخين القطعة لتبخير الزئبق.
ذهب
عادةً ما يكون الطلاء الفضي المستخدم في أجهزة الأشعة تحت الحمراء من الذهب. يتميز الذهب بأفضل انعكاسية في طيف الأشعة تحت الحمراء، كما أنه مقاوم للأكسدة والتآكل. في المقابل، تُستخدم طبقة رقيقة من الذهب لصنع مرشحات بصرية تحجب الأشعة تحت الحمراء (عن طريق عكسها) بينما تسمح بمرور الضوء المرئي.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ واتسون، دون آرثر (يناير 1986). مواد وعمليات البناء . قسم جريج. ماكجرو هيل. ISBN 9780070684768– عبر كتب جوجل.
- 1 2 3 بولكر، إتش كيه (29-03-1999). الطلاءات على الزجاج . إلسيفير ساينس . ISBN 9780080525556.
- ↑ "الأحداث اليومية وصور تركيب تلسكوب بيغ بير الشمسي الجديد" . www.bbso.njit.edu (مدونة). مرصد بيغ بير الشمسي . تاريخ الاطلاع: 6 يناير 2020 .
- ↑ فيوراتي، هيلين. "أصول المرايا واستخداماتها في العالم القديم" . مجلة التحف والخبراء . مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 أغسطس 2009 .
- ↑ "tain". قاموس أكسفورد الإنجليزي ( الطبعة الأولى). مطبعة جامعة أكسفورد . 1933.
- ↑ دي تشافيز، كاثلين باين (ربيع 2010). "مرايا الزئبق التاريخية: التاريخ والسلامة والحفظ" (ملف PDF) . فنون ويليامزتاون . تاريخ الاسترجاع: 11 مارس 2014 .
- ^ ليبيج ، جوستوس (1835). "Ueber die Producte der Oxydation des Alkohols" [ فيما يتعلق بمنتجات أكسدة الكحوليات ] . أنالين دير كيمي (في المانيا). 14 (2): 133– 167. بيب كود : 1835AnP...112..275L . دوى : 10.1002/jlac.18350140202 .
- ^ ليبيج، جوستوس (1856). "Ueber Versilberung und Vergoldung von Glas" [ فيما يتعلق بتذهيب الزجاج بالفضة والتذهيب ] . Annalen der Chemie und Pharmacie (باللغة الألمانية). 98 (1): 132-139 . دوى : 10.1002/jlac.18560980112 .
- ↑ براءة اختراع بريطانية رقم 1681 ، بيتيجان، توني، "طلاء الزجاج بالفضة والذهب والبلاتين"، صدرت في 12 يناير 1856
- ↑ "عصر العواكس الضخمة، الصفحة 2" . معهد علوم تلسكوب الفضاء (stsci.edu) . Amazing-space. بالتيمور، ماريلاند.
- ↑ ديستيفاني، جيم (مارس 2008). "مرآة، مرآة: الحفاظ على حدة بصرية تلسكوب هيل" . مجلة تشطيب المنتجات . مقال PF mag 030805. مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 أكتوبر 2009.
- ↑ «شركة Ball Aerospace تُكمل مراحل تجميع المرآة الرئيسية ومصفوفة الكاشف لمهمة كيبلر» . spaceref.com . شركة Ball Aerospace and Technologies Corp.، 25 سبتمبر 2007. تاريخ الاطلاع: 6 أبريل 2013 .
- ↑ فولتون، إل. مايكل؛ دومر، ريتشارد إس. (2011). "تقنية الترسيب المتقدمة على مساحات واسعة للتطبيقات الفلكية والفضائية" . مجلة تكنولوجيا الفراغ والطلاء . 2011 (ديسمبر): 43-47 . مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 6 أبريل 2013 .
- ↑ الحلقة 305. كيف يتم صنعه . أنجو ، كيبيك ، كندا. تم تصوير
الحلقة
305 في
فيريري-ووكر
.
{{cite AV media}}: رابط خارجي في( المساعدة )|quote=
روابط خارجية
- Tions.net ، مرايا يمكنك صنعها بنفسك / طلاء المرايا / طلاء الفضة
- العمليات الكيميائية
- مرايا
- فضي
