Как изготавливают зеркала: Как делают зеркала? :: Класс!ная физика — foamin.ru

Содержание

Как делают зеркала? :: Класс!ная физика

Предшественниками современных зеркал были полированные куски обсидиана и бронзовые диски. А вот римляне стали подкладывали под кусочки цветного стекла металлические пластинки,
что приводило к лучшему отражению в них окружающих предметов.
В 13 веке, с началом производства сосудов из прозрачного стекла, стеклодув заливал внутрь такого сосуда олово, а когда оно остывало, разбивал сосуд. Эти кривые осколки и служили зеркалом.

Позднее стекло научились раскатывать в плоские листы.

В 16 веке для производства зеркал впервые применили амальгаму — сплав ртути и олова. «Стеклянные зеркала чернятся с исподу или покрываются оловянным листком, нартучиваются,» — так сказано о зеркале в толковом словаре Даля. Зеркала, покрытые амальгамой, давали бледное отражение. При их изготовлении приходилось иметь дело с ядовитыми веществами. Бывали случаи, когда рабочие отравлялись насмерть ртутными парами.

Поэтому через какое-то время от амальгамы отказались. В 19 веке немецкий ученый Ю. Либих
придумал безвредное, в отличии от ртути, покрытие для зеркала. Вместо этого стали наносить на стеклянный лист тончайший слой серебра. Чтобы нежная серебряная пленка не повредилась, сверху её научились покрывать слоем краски. Такие зеркала давали очень яркое изображение.

Современное зеркало

состоит из стекла и нанесённого на одну его сторону отражающего слоя, покрытого защитным слоем лака или краски. Существует несколько основных технологий изготовления зеркального полотна.

1. Устаревающая технология.

Зеркала изготавливают из обычного стекла. И сначала из листового полированного стекла вырезают заготовки нужной формы, шлифуют края и, если необходимо, сверлят отверстия. Затем стекло моют специальным раствором, чтобы поверхность была абсолютно чистой. Далее следует самый сложный этап в производстве — это напыление алюминия, реже титана или других металлов и сплавов. После напыления наносится защитное лакокрасочное покрытие. Этот способ дешев, но использование алюминиевых зеркал ограничено их малыми размерами.

2. Более современная технология.

При изготовлении серебряных зеркал в качестве отражающего слоя используется раствор серебра, на который затем наносится защитный слой меди или специальных склеивающих химикатов, а уже затем два слоя защитного лакокрасочного покрытия. Преимуществом данной технологии является отличное качество зеркал и большие размеры. Серебряные зеркала имеют повышенную влагостойкость.

Другие страницы по теме « Страна «Зазеркалье»»

Древние металлические зеркала
Старинные стеклянные зеркала
Сигнальное зеркало
Секрет Этрусских зеркал
Волшебные зеркала
Ещё о волшебных зеркалах
Перископ
Зеркало разведчика

Зеркало художника
Цилиндрические зеркала
Как делают зеркала
Зеркала Архимеда
Сферические зеркала
Зеркала для развлечений
Опыты с зеркалами
Калейдоскоп
Необычные зеркала
«Зеркальные»предрассудки
Зеркало, которое не врет
Вогнутые зеркалa
Антизеркало для видимого света

ОПТИКА В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ

По страницам старых журналов

Совпадающая с фоном окраска у представителей животного мира — это своеобразная шапка-невидимка. Но в природе однородный фон встречается крайне редко. Поэтому для надежной маскировки необходимо нарушить впечатление однородности и оптически расчленить предмет на несколько как бы различных.

Очень часто поверхность тела животного покрыта неправильным контрастным рисунком. Отдельные части этого рисунка в первую очередь привлекают внимание наблюдателя и мешают ему рассмотреть истинные контуры живого существа. Так, например, маскируются жирафы.

«Таинственность их исчезновения, — пишет известный натуралист, — просто поразительна. Я часто подбирался к ним, и если в этот момент какой-либо другой объект отвлекал на несколько мгновений мое внимание, то, взглянув снова, я видел, что они исчезли. Не просто скрылись, отойдя на какое-то расстояние, но буквально исчезли, пропали, как дымка тумана при восходе солнца».

Сколь это ни кажется странным, немногие животные так легко исчезают из виду, если на мгновение отвлечь от них свое внимание. А между тем используют жирафы чисто оптический эффект расчленения.

Устали? — Отдыхаем!

Вверх

Современные методы производства зеркал

Истоки

С незапамятных исторических времен, отражения приводили человечество в восторг. Якобы Нарцисс был околдован своим собственным отображением в водной глади, а в сказках магические силы были сосредоточены в зеркалах. Зеркала берут свое начало от отражаемых водных поверхностей и полированных металлических пластин до портативного зеркальца и зеркал для ванных комнат. Зеркала используются в декорировании интерьеров с 17 века, а отражающие поверхности на машинах и на лобби отелей до сих пор достаточно популярны в современном дизайне. Зеркала используются практически везде: зеркала, в которые мы смотримся, зеркала заднего вида на автомобилях, в строительстве небоскребов, в изготовлении приборов для научных исследований, таких как микроскопы и лазеры.

В сущности, отличие современного зеркала от отражения в водной гладит не так фундаментально. Когда свет попадает на какую-либо поверхность, большинство из них будут отражаться. Зеркала это просто гладкие поверхности с глянцевыми, непрозрачными задними фонами, которые очень хорошо отражают. Вода отражает хорошо, стекло отражает недостаточно, полированный металл отражает очень хорошо. Степень отражаемости (как много света отражается от поверхности, коэффициент диффузии поверхности, каково направление светового отражения от поверхности) может варьироваться. Тем не менее, данные вариации всего лишь тонкости. Обычно все отражающие поверхности и зеркала имеют одинаковые свойства. Зеркала, сделанные человеком, существовали с древних времен. Первые зеркала представляли чаще всего кусок полированного железа и использовались только высшей знатью. Внешний вид отражал, а в некоторых случаях, и устанавливал положение и власть в обществе, поэтому потребность в отражаемом стекле была очень высока, точно так же как и потребность в усовершенствовании техники производства зеркал. Серебрение — процесс нанесения на заднюю поверхность стекла расплавленного серебра — стало очень популярным методом в изготовлении зеркал в 17 веке. Стекло, используемое в этих ранних зеркалах, очень часто было покоробленным, тем самым искажало картинку. Иногда отражения в таких зеркалах напоминали отражения в сегодняшних «Комнатах смеха». Современное изготовление зеркал и металлургические технологии позволяют делать лист стекла очень гладким с равномерным покрытием задней поверхности, придавая поверхности идеальную четкость. До сих пор качество зеркал зависит от времени и материалов, затраченных на их производство. Портативное зеркало для сумочки может искажать изображение, тогда как хорошее зеркало для ванной комнаты вряд ли будет иметь видимые недостатки. Зеркала для науки изготавливаются практически без дефектов и искажающих свойств.

Свойства материалов оказывает большое влияние на качество зеркала. Свет лучше отражается от не диффузионных, гладких и непроницаемых поверхностей, чем от прозрачных. Малейшее отклонение от этих постулатов уменьшает эффективность зеркала.

Инновации в производстве зеркал направлено непосредственно на придание стеклу гладкости и нанесения металлического покрытия одинаковой толщины, потому что свет, проникая через разные толщины стекла, может создавать искаженную картинку в отражении.

Сырье

Стекло, основной элемент зеркала, плохой отражатель. Оно отражает лишь 4% света, падающего на него. Но, тем не менее, стекло обладает хорошим свойством однородности, особенно в полированном виде. Это значит, что после полировки на стекле практически не остается углублений, что создает прекрасную базу для нанесения отражающего металлического покрытия. Когда слой металла нанесен, покрытие становится очень ровным, без выпуклостей и впадин. Есть еще одна причина тому, что стекло это отличный материал для зеркал. Дело в том, что стекло можно формовать, придавая ему различные формы для специфических зеркал. Пластины стекла делаются из диоксида кремния, добытого или очищенного из песка. Стекло, сделанное из природных кристаллов диоксида кремния, известно как плавленый кварц. Существуют так же синтетические стекла, которые относятся к синтетическому плавленому кварцу. Диоксид кремния или кварц расплавляются при высокой температуре и отливаются в листы.

Эти базовые материалы должны иметь покрытие, чтобы получилось зеркало. Металлическое покрытие является общепринятым. Разнообразные виды металлов, такие как серебро, золото, хром, используются для этого. Серебро было наиболее популярно сто лет назад. Отсюда и происхождение термина «серебрение». На старых зеркалах, имеющие серебряную основу, часто видны темные полосы на стекле, это из-за того, что материал был покрыт толстым неоднородным слоем, что приводило к напластовыванию, царапанью и тусклости. До 1940 года, производители зеркал использовали ртуть. Она идеально ровно ложилась на поверхность и не тускнела. Но такая практика вскоре забылась, так как было проблематично хранить токсичную жидкость. Сегодня, алюминий является общепризнанным металлическим покрытием для зеркал.

Научные зеркала иногда покрывают другими металлами, например, диоксидом кремния и нитридом кремния. Эти типы покрытия используется как изолирующие покрытия, и используются в качестве, как отражателей, так и защитной отделкой на металлическом покрытии. Они меньше подвержены повреждениям, чем металл. Научные зеркала так же покрывают серебром или золотом, чтобы иметь возможность отражать определенные цвета света.

Структура

Поверхность — это наиболее важная часть в дизайне зеркала. Зеркала, используемые в домашнем хозяйстве, имеет приблизительно те же характеристики, как и оконное стекло или стекло для фото рамки. Используемое стекло должно быть достаточно ровным и прочным. Конструктору достаточно только определить желаемую толщину стекла, например, более толстое стекло — более прочное, но и более тяжелое. Научные зеркала обычно имеют специальную структуру покрытия. Такие покрытия идеально гладкие, в несколько тысячных дюймов, со специально сконструированным искривлением, почти как в линзах для очков. Структура таких зеркал так же важна, как и для линз, использующихся в офтальмологии. Зеркало может быть предназначено как для фокусирования света, так и для его рассеивания. Конструкция зеркала также должна соответствовать типу покрытия, нанесенного на него. Покрывающий материал выбирается, исходя из требований прочности и степени отражения, и может зависеть от предназначения зеркала. Покрытие может наноситься на переднюю и на заднюю часть зеркала. Каждый последующий защитный слой должен быть точно определен соответственно каждому этапу нанесения. Для большинства зеркал, отражающее покрытие наносится на заднюю часть поверхности стекла, так как она менее подвержена повреждениям. Задняя поверхность зеркала чаще всего защищена пластиковой или металлической пластиной, что позволяет защищать покрытие от доступа воздуха и острых предметов.

Для научного применения обязательно учитывается цвет, длина световой волны, которую будет отражать зеркало. По стандарту, для зеркал, применяемых для видимого света и ультрафиолетового излучения, используется покрытие из алюминия. Если зеркало предназначено для инфракрасного излучение, то лучше использовать покрытие из серебра или золота. Диэлектрическое покрытие также хорошо подходит для ИК-диапазонов. В итоге можно сказать, что выбор покрытия одинаково зависит и от прочности, и от диапазона длины волн, и иногда отражательными свойствами жертвуют в пользу прочности. Диэлектрическое покрытие, например, менее подвержено царапинам, чем металлическое, и, несмотря на дополнительные расходы по стоимости, часто наносится поверх металлического, чтобы защитить его. Покрытия на научных зеркалах с распределением коэффициента отражения обычно наносятся на переднюю поверхность стекла, потому что свет, проходящий через стекло всегда будет искажаться в немалой степени. А это нежелательно во многих научных применениях.

Производственный процесс

Порезка и придание формы стеклу

Первый шаг в производстве зеркала — вырезка по эскизу стекла — заготовки для придания ей в последствие желаемой формы. Если зеркало вырезается для автомобиля, например, то стекло будет вырезано по шаблонам зеркал для машины. Некоторые производители зеркал сами режут стекло, некоторые получают уже готовые заготовки. Не зависимо от того, кто режет стекло, для порезки используются высокотвердые, хорошо заостренные ножи. Алмазные резцы или пилы — острые металлические наконечники или дисковые пилы с алмазным напылением на них- используются чаще всего, так как алмаз не изнашивается стеклом. Метод порезки стекла напрямую зависит от формы, которую хотят придать зеркалу. Например, по одному методу ножи прорезают зеркало в нескольких местах (точечно), а потом под давлением стекло выдавливается по прорезанным контурам. По другому методу специальная машина с алмазными дисками режет стекло по всей длине и ширине по принципу автоматической ленточной пилы. Порезка осуществляется всегда перед нанесением покрытия. Как альтернатива порезки стекла на заготовки существует формовка стекла в расплавленном виде.

Далее заготовки помещаются в оптическую шлифовальную машину. Эта машина состоит из широких плит-оснований с выемками, которые удерживают заготовки стекла. Закрепленную заготовку располагают вплотную к другой металлической плите, которая содержит желаемое покрытие: плоское, выпуклое или вогнутое. Шлифовальная смесь – жидкость с абразивом — распределяется на стеклянной заготовке вращательными и втирательными движениями. Процесс очень похож на размалывание специй в ступке. Шлифовальные зерна постепенно стирают слой поверхности стекла до тех пор, пока оно не примет форму шлифовальной пластины. В процессе шлифования диаметр абразивных зерен каждого номера уменьшают до тех пор, пока поверхность гладкая и ровная. Отшлифованный слой стекла снимается с помощью полировки.

Существует ручной способ шлифовки, но он очень трудоемкий и трудно контролируемый. Этот способ используется в тогда, когда механическое шлифование невозможно, например, в случае если стекло очень широкое или специфической формы. Заводские шлифовальные машины могут размещать одновременно от 50 до 200 заготовок, полируя их вместе. Это более эффективно, чем ручная шлифовка. Даже специализированную оптику изготавливают механически, с помощью специальных приспособлений.

Нанесение отражающего материала

Когда зеркалу придали нужную форму и отполировали, конструктор выбирает желаемое отражающее покрытие. Независимо от того, какое покрытие выбирается, наносится оно на одной и той же машине, которая называется выпариватель. Выпариватель — это широкая вакуумная камера, сверху которой находится плита, поддерживающая заготовку зеркала, а снизу находится контейнер-кристаллизатор для плавления покрывающего металла. Машина называется так, потому что металл нагревается в контейнере — кристаллизаторе до температуры, при которой он выпаривается в вакуум, распределяя покрытие на поверхность стекла. Заготовки помещают по центру над отверстиями верхней удерживающей плиты, так чтобы пары металла достигли поверхности стекла. Металлы могут нагреваться до сотни и тысячи градусов (в зависимости от точки кипения того или иного металла), прежде чем начнется выпаривание. Температурный и временной режимы контролируются очень тщательно, это нужно для того, чтобы достичь правильной толщины покрытия. Такой метод нанесения создает однородную и качественную отражающую поверхность.

Форма отверстий в верхней плите передает металл на стекло, как краски через трафарет. Этот эффект используется для придания зеркалу заданного узора.

Диэлектрическое покрытие наносится аналогичным образом. В качестве диэлектрического покрытия чаще всего используются диоксид кремния и нитрид кремния. Когда газы этих металлов смешиваются при экстремальном нагревании, они вступают в реакцию, образуя при этом очень твердую субстанцию. Такая реакция создает формы покрытия по прочности, не уступающие металлическим.

Некоторые этапы выпаривания могут комбинироваться для создания сложно структурных слоев покрытия. Прозрачные диэлектрические материалы могут наноситься поверх металлов или других диэлектриков, чтобы изменить рефлективные или механические качества поверхности.

Зеркала с серебряным покрытием на задней части стекла, например, имеют матовое диэлектрическое покрытие, чтобы улучшить отражающие свойства и уберечь металлическое покрытие от повреждений.

Наконец, когда покрытие нанесено, зеркало аккуратно упаковывается в противоударную упаковку для транспортировки.

Контроль качества

Как определить насколько хорошо зеркало, и насколько хорошим оно должно быть? Достаточно ли того, что оно отражает 80% света? И все ли 80% света отражаются в одном направлении? Ответ зависит от применения. Карманные зеркала отражают на 80 или 90% и могут иметь небольшие неровности в толщине стекла (подобие водной ряби). Картинка может быть слегка искажена в таком случае, но дефекты не видны невооруженным глазом. Если зеркало предназначается для использования в научных целях, например для телескопа, форма стекла и рефлективная способность рассчитывается до мелочей, дабы быть уверенным, что отражаемый свет пройдет именно там, где нужно конструктору и с определенной интенсивностью. Устойчивость зеркал определяется затратами на изготовление, насколько сложным или простым был процесс производства.

Однородность партии зеркал первостепенная задача обеспечения качества. Зеркала, произведенные с помощью разных производственных аппаратов, могут иметь различную поверхность. Если в одной партии товара широкий диапазон толщин или гладкость покрытия, то нужно улучшать способы производства, чтобы достигать максимальной однородности в одной партии.

Некоторые методы направлены на проверку целостности зеркала. Качество поверхности сначала определяется визуально: царапины, неровность, точки или разводы. Это можно сделать невооруженным глазом или с помощью микроскопа или фотографического процесса с инфракрасным светом, благодаря которому определяется разница в толщине металлического покрытия.

Для более точного контроля качества поверхности, используется метод прогона иглы по всей длине поверхности. Как только игла натыкается на препятствие, этот шаг сразу же записывается. Но при таком способе тестирования игла может механически повредить поверхность. Производители зеркал пришли к единому мнению: нужно использовать лазер. Лазер будет использоваться для бесконтактного тестирования поверхности, по принципу как СD диск проигрывается в музыкальном центре. Вдобавок к таким механическим тестам существуют тесты на восприимчивость к окружающей среде. Например, зеркала для машин проверяют в условиях экстремального холода и жары, проверяя, как они поведут себя в различных погодных условиях, тогда как зеркала для ванных комнат тестируют на водостойкость.

Будущее

Так как производство стекла усовершенствуется, зеркала находят применения во многих отраслях искусства и архитектуры. Более прочные и светлые зеркала наиболее привлекательны для дизайнеров. Некоторые технологии производства односторонних зеркал позволяют изготавливать окна с внешней зеркально стороной, тогда как внутренняя сторона остается прозрачной. Это придает интересный и необычный вид зданиям. Мало того, делает систему кондиционирования здания более эффективной, так как зеркало отталкивает жару в летний период. Такой вид окон стал наиболее популярен в офисных строениях.

Как изготавливают зеркала на производстве

Процесс изготовления зеркал сводится к четырем этапам:

Листовое стекло раскраивается и разрезается;
Стекло шлифуется, полируется, подвергается декоративной обработке;
На одну из сторон стеклянного листа наносится серебряная альмагама;
Зеркало оформляется оправой.

Технологически, зеркала на производстве изготавливаются примерно одинаково, проходя идентичные стадии обработки.

Изначально листовое стекло со склада поступает в отделение (цех) резки стекла. Там его тщательно просматривают на предмет брака и пороков: сколов, пузырей, царапин и иных дефектов, затем раскраивают по заданным размерам.

Далее стекло направляется в отделение грубой шлифовки, где его шлифуют песком на чугунном диске – так на стекло наносится фацет. После грубой шлифовки, стекло подвергается тонкой шлифовке, где на природных песчаниковых камнях получает более тонкую обработку фацета и кромок. Затем – полировка, грубая и тонкая. В отделениях полировки кромки и фацеты изделия обрабатываются сначала пемзой на деревянном диске, а затем – крокусом на диске, обитом техническим войлоком.

Далее стекло направляется в цех серебрения. Там на подготовленную поверхность наносят тонкий слой металлического серебра – альмагамы. После этого этапа стекло начинает отражать предметы, то есть, становится зеркалом.

После того, как слой металлического серебра высох, на него наносят защитный слой, который предохраняет альмагаму от химического разложения и механических повреждений.

Из отделения сушки зеркало направляют в отделение чистки, где зеркало тщательно очищают от грязи и следов краски и серебра. Очищенные зеркала поступают в сборочный цех.

Там происходит их монтаж и крепление – зеркала оформляются в виде подрамников, трюмо, настенных зеркал и прочей продукции, которая затем хранится на складе.

Мелкие галантерейное зеркала изготавливаются из тонкого неполированного стекла и несколько иначе

Со склада листовое стекло поступает в отделение резки, где осматривается на пороки и раскраивается на определенные размеры. Затем стекло поступает в отделение подготовки, где полируется на ручных полировальных станках. После этого листы стекла поступают в отделение серебрения, где на цельный лист наносится альмагама и защитное покрытие.

И только после этого, в отделении резки, происходит раскрой листа стекла по установленным размерам. Если это необходимо, зеркала отправляются в цех фацетовки, где кромки и фацет изделия проходят грубую и тонкую шлифовку и полировку (пемзой на деревянной шайбе и крокусом на войлочном диске).

Специфика такого производства мелкиз зеркал основана на экономической выгоде, ведь такой алгоритм позволяет тратить меньше азотнокислого серебра (альмагамы).

На зеркальных фабриках, кроме зеркал, изготовляется целый ряд других зеркальных изделий, не подвергающихся серебрению: настольное стекло с фацетом, вагоностроительное, судостроительное стекло с широким фацетом, буфетная и дверная пайка, приточка и т. д.

В этом случае стекло подвергается фацетировке, проходит через отделения грубой и тонкой шлифовки, а также полировки пемзой и крокусом, после чего направляется на склад готовой продукции.

Если вы хотите провести резку зеркала самостоятельно, читайте, как это нужно сделать правильно.

Как делают зеркала?

Зеркала есть практически в каждом доме, но не каждый человек задумывался о том, как производятся зеркала. Также секретом для них является и то, что первые зеркальные изделия изготавливались человеком во времена бронзового века. С тех пор технология хоть и претерпела некоторые изменения, в целом весьма похожа на ту, которой пользовались наши предки. Предлагаем вам узнать о том, как и из каких материалов сделано зеркало.

Материалы для изготовления

В качестве основы для изготовления зеркальных изделий используется обыкновенной прозрачное стекло. Вся «магия» конструкции заключается в свойствах отражающего слоя, который наносится на одну из поверхностей стекла. Этот слой отличается высоким коэффициентом отражения света, на основе чего и работают зеркальные изделия. В большинстве случаев для изготовления отражающего слоя используется один из этих материалов:

Серебро. На стекло наносится тончайший слой серебра, который сверху покрывается лаком, медью и склеивающим составом. Этим обуславливается защита серебряного зеркального покрытия от влаги. В ряде случаев вместо серебра используется другой драгоценный металл, например, золото и платина.
Алюминий. Более дешевый по сравнению с серебром материал. Примечательно и то, что несмотря на дешевизну, алюминиевые отражающие покрытия дают более качественное отражение, нежели те, что сделаны из серебра. Единственный минус в том, что такие зеркала отличаются небольшими габаритами.
Амальгама. Под амальгамой понимается сплав какого-либо металла с ртутью. В результате получается соединение с хорошими отражающими способностями. Амальгамные зеркальные покрытия все реже используются при изготовлении современных зеркал, так как алюминий обходит их по массе параметров.

Альтернативой стеклу для основы зеркального изделия может выступать целлулоид. Мастера используют такую основу для производства небьющихся зеркал. Большинство же моделей изготовлены из обыкновенного стекла.

Технология создания зеркал

Для производства зеркальных полотен сырье отбирается тщательно и ответственно. Проверку проходят только чистые и качественно отшлифованные стекла. Технология изготовления зеркал включает следующие действия:

Стеклянная основа подготавливается к нанесению отражающего слоя. Для этого стекло промывается в слабом содовом растворе, в результате чего очищается от загрязнений, пыли, жира и всего лишнего.
Отмытое в растворе соды стекло тщательно смазывается мелом, который закрепляет результат чистки и не дает стеклянному полотну повторно испачкаться. Стекло остается в таком виде до следующего этапа.
Стеклянное полотно очищается от следов мела при помощи мягкой тряпки, после чего погружается в ванну практически на самое дно. На дне ванны находится металлический раствор для покрытия стекла.
В результате контакта стекла и металлического раствора образуется отражающий слой. Он моментально фиксируется на поверхности стекла, однако все же требует финальной обработки – она делается дальше.
Зеркальное полотно тщательно промывается с использованием дистиллированной воды. На этом этапе удаляются загрязнения. После очистки в воде новоиспеченное зеркало проходит этап тщательной сушки.
Заключительным этапом изготовления зеркала является лакировка. Отражающий слой покрывается слоем асфальтового лака. После высыхания этот слой предотвращает механические дефекты на стекле.

Если есть такая необходимость, перед опусканием стеклянного полотна в ванную с металлическим раствором на стекло наносится слой меди. После высыхания изделие приобретает высокую прочность и стойкость к нагрузкам. Перечисленные выше этапы выполняются в условиях абсолютной стерильности. В противном случае даже одна пылинка, попавшая под металлический слой на этапе его высыхания, полностью портит зеркальное изделие.

Как изготавливается стекло?

Как изготавливаются сами стекла для основы зеркальных изделий? В состав стекла входят следующие элементы: сода, кварцевый песок, доломит, уголь и полевой шпат. Исходные компоненты перемалываются и тщательно смешиваются. В результате образуется стекольная шихта – мелкий порошок, который расплавляется в печи при температуре более 1500°С. На выходе из печи получается большое стекольное полотно, поступающее на резку.

Теперь вы знаете, как и из чего делают зеркало. Предлагаем узнать больше полезной и актуальной информации о теме зеркал в блоге на сайте www.miradeco.ru. Здесь же, в интернет-магазине, вы найдете большой выбор уже готовых зеркал, а также возможность недорого заказать зеркальное полотно по индивидуальному эскизу.

Как и из чего делают зеркало? Описание, фото и видео

Автор Анималов В.С. На чтение 4 мин. Опубликовано 04.05.2018 Обновлено 06.03.2020

Внешний вид человека всегда влиял на отношения между людьми, а с развитием социума – это становилось все более значимым. Поначалу, чтобы лучше ухаживать за собой, использовали отражение в воде, но с развитием цивилизации для этого придумали зеркало.

Первые зеркала были созданы с тщательно отшлифованного металла, но после промышленной революции их начали делать со стекла, покрытого отражающим слоем. Сейчас в каждом доме можно найти хотя бы одно современное зеркало, но многие при этом не догадываются об истории его создания, строении и производстве. Очень часто, при осмотре своего отражения и оценке внешнего вида, люди задумываются, так как же делают зеркало?

Интересный факт: первые зеркала были сделаны в эпоху бронзы из отшлифованного олова, платины и бронзы. Об этом свидетельствуют находки примитивных зеркал, в гробницах и развалинах древних городов. Их использовали местные вельможи, цари и богатые купцы для наведения красоты и опрятного внешнего вида.

Из чего делают зеркало?

Слои зеркала

Современное зеркало состоит из двух частей – гладкого стекла и отражающего слоя. Иногда, стекло привозят в уже готовом виде, но в большинстве случаев его производят на фабрике зеркал. В случае производства, на фабрику привозят все компоненты по отдельности. Сырье очищают от химических примесей, мелких и крупных посторонних частиц и отправляют на этап плавления.

Компоненты стекла для зеркал:

Доломит;
Сода;
Кварцевый песок;
Полевой шпат;
Уголь;
Битое стекло;

Для получения отражающей поверхности большинства бытовых зеркал используют серебро. Этот металл при контакте с кислородом имеет свойство окисляться и темнеть. Но благодаря особенностям технологии, оно сохраняет свои изначальные свойства, в результате чего дает хорошую отражающую поверхность.

Производство зеркал

Листы стекла для зеркал

Для зеркала необходима основа, которая состоит из ровного листа стекла. Все необходимые для его производства компоненты перемалывают и тщательно перемешивают до получения однородного порошка – стекольной шихты. По конвейерной ленте ее перемещают в печь, где она плавится, превращаясь в однородную жидкую стекломассу. Ее выпекают при температуре свыше 1500°С, чтобы иметь возможность получить гладкую поверхность. Из печи выходит полотно шириной 3 – 4 метра с толщиной около 4 мм и направляется на этап нарезки. Охлажденное стекло нарезается и проверяется на наличие брака. Подходящие листы отправляются на этап нанесения металла, а бракованные на переработку.

Полировка стекла для зеркал

Чтобы получить отражающую поверхность на стеклянной основе, необходимо нанести химический раствор по специальной технологии. Стекло полируют щетками и получают идеальную ровную поверхность. Его моют от пыли, сушат и с помощью пульверизатора наносят химический состав. На протяжении 20 секунд происходит окисление альдегидов, аммиачным раствором оксида серебра. Как только химическая реакция закончится и высохнет раствор, с обратной стороны образуется зеркальная поверхность.

Контролер ОТК с помощью направленного света проверяет каждое зеркало на наличие брака. Для защиты от случайных повреждений, на отражающий слой наносится темно-зеленая краска. Высушенное полотно окончательно проверятся на наличие дефектов и мелких повреждений, после чего упаковывается и направляется к заказчику.

Интересный факт: первое своевременное зеркало было сконструировано и выпущено в массовое производство в 1279 году. Его придумал итальянский монах-францисканец Джон Пекам, который проводил эксперименты со стеклом и металлами. Он покрыл кусок прозрачного стекла тонким слоем жидкого олова, в результате чего получил прототип современного зеркала.

Зеркало для человека во все времена было помощником в налаживании социальных отношений. Раньше его делали из шлифованного металла, покрывали стекло оловом или серебром и всегда стремились получить идеальное отражение. Технология постепенно развивалась, в результате чего, сегодня можно купить зеркало с 99% отражающей поверхностью, что ранее было немыслимой мечтой. Но мало кто догадывается о тайнах своего зеркала, видя очередной раз в нем свое идеальное отражение.

Как и из чего делают зеркало – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Технология изготовления зеркал | Статьи компании Технопарк

А как делают зеркала в условиях крупных производств, и отличается ли современная технология от той, что использовалась раньше отдельными мастерами?

Как создают зеркала – технология

Основной элемент в производстве зеркал – листовое зеркальное стекло. Рассмотрим, как изготавливают зеркала в несколько этапов:

Подготовка смеси. Мастер смешивает все необходимое сырье для изготовления и закладывает заготовку в печь. Для варки зеркального стекла используют специальные ванные печи непрерывного действия. Это важно, так как любой сбой может нарушить протекание химических реакций при технологическом процессе создания зеркала.
Прокатка зеркального стекла осуществляется двумя большими валами из металла, в результате чего формируется тонкая лента.
На следующем этапе проводится обжиг ленты или полировка огненной струей. Последний способ более современный и эффективный для придания идеальной гладкости поверхности.
Далее стекло шлифуют. Для этой цели используют автоматизированное оборудование, ручная шлифовка занимает много времени и уже не используется мастерами. Условия правильной шлифовки – снятие около 6 мм вещества с поверхности. Если стекло отшлифовано качественно, то отражение будет безупречным. На некоторых предприятиях, где делают зеркала, допускается снятие меньшего по толщине слоя, если качество отражения не в приоритете.
Резка зеркального стекла алмазными роликами, последующая полировка линии среза. Для резки мастера используют алмазные станки, снятие фаски осуществляется крутым или широким фацетом. Широкий лучше подходит для небольших зеркал, а крутой фацет используют для маленьких и средних.
После проводится повторная зачистка стекла, полировка и металлизация. Предварительно поверхность стекла обезжиривают спиртом, а затем на стекло распыляют алюминий. Металлизация проводится под воздействием вакуума. Интересно, что раньше изготовление зеркал предполагало использование серебра, такие изделия выглядели роскошно, в них не было кривизны, полос или загрязнений.

Сейчас для большинства зеркал на финальной стадии используют алюминий – он позволяет достичь желаемого эффекта отражения, но по качеству результат уступает зеркалам с напылением серебра.

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Зеркало — настолько распространенный предмет нашего обихода, что сложно представить себе СЕБЯ без него. Каких только видов этого предмета быта не существует: маленькие и большие, круглые и квадратные, напольные, настольные и настенные, дома и в машине, на улице и в магазине… Зеркало — это источник информации.

Когда-то очень давно единственным источником отражения служили водоемы или случайные предметы с отражающей поверхностью.
Позже люди стали пользоваться начищенными до блеска медными, бронзовыми или другими металлическими пластинами.

В настоящее время зеркало производят:
из обычного стекла;
на основе серебра.

Первая технология изготовления зеркала представляет собой очищенное стекло, которое покрыто отражающим слоем. Для этого берут полированное стекло нужной формы, обрабатывают края, отмывают растворами до максимальной чистоты. Затем делают напыление алюминия, сплавов железа с титаном, хромом и другими металлами. После чего наносится специальное покрытие. Такой метод считается устаревшим и является очень дешевым, но изготовление таких зеркал возможно только при небольших размерах.

Применение серебряного раствора заключается в том, что на стекло наносится медный слой и клейкие химикаты, затем дважды лакируется. Качество изделия в данном случае будет выше.

Иногда стекло привозят на фабрику по изготовлению зеркал уже в готовом виде, но чаще всего его производят здесь же. Для этого все необходимые для его производства компоненты:

● доломит,
● сода,
● кварцевый песок,
● полевой шпат,
● уголь,
● битое стекло
перемалывают и тщательно перемешивают до получения однородного порошка стекольной шихты. Затем перемещают в печь для плавления (при температуре свыше 1500°С) и превращения в однородную жидкую массу. Из печи выходит полотно (3-4 метра ширина и около 4 мм толщина), которое направляется на этап нарезки. Охлажденное стекло нарезается и проверяется на наличие брака.

Затем материал отправляется на этап нанесения металла, а бракованный — на переработку. При изготовлении зеркала важна высокая степень очистки стекла, на нем не должно быть примесей, поскольку любые сторонние частицы влияют на качество отражающей поверхности.

Для этого стекло полируют, моют, сушат, наносят химические составы. Процесс окисления альдегидов через контакт с аммиачными соединениями серебра окисление альдегидов, аммиачным раствором оксида серебра длится 20 секунд. После окончания химической реакции раствор высыхает, и результате на стекле появляется отражающая поверхность.

Готовое изделие проходит тщательную проверку на наличие сколов, трещин, царапин, любых дефектов. После чего упаковывается и направляется к заказчику.

Кстати:
Современная история зеркал начинается с XIII века (с 1240 года), когда в Европе научились выдувать сосуды из стекла. А само изобретение настоящего стеклянного зеркала датируется 1279 годом, когда итальянский монах-францисканец Джон Пекам в ходе экспериментов со стеклом и металлами покрыл кусок прозрачного стекла тонким слоем жидкого олова и в результате чего получилось изделие, приближенное к современному зеркалу.

зеркал в истории | HowStuffWorks

Когда люди начали делать простые зеркала около 600 г. до н.э., они использовали полированный обсидиан в качестве отражающей поверхности. Со временем они начали производить более сложные зеркала из меди, бронзы, серебра, золота и даже свинца. Однако из-за веса материала эти зеркала были крошечными по нашим стандартам: они редко имели диаметр более 8 дюймов (20 сантиметров) и использовались в основном для украшения. Единственным исключением был Фарос, Александрийский маяк, в большом металлическом зеркале которого днем отражался солнечный свет, а ночью огонь был отмечен маяком.

Современные зеркала появились только в позднем средневековье, и даже тогда их изготовление было трудным и дорогостоящим. Одна из проблем заключалась в том, что песок, используемый для производства стекла, содержал слишком много примесей, чтобы обеспечить настоящую прозрачность. Кроме того, сотрясение, вызванное добавлением расплавленного металла для подложки, почти всегда разбивало стекло.

Современные зеркала дебютировали только в эпоху Возрождения, когда флорентийцы изобрели процесс изготовления низкотемпературной свинцовой основы.Эти зеркала наконец стали достаточно прозрачными, чтобы художники могли их использовать. Например, архитектор Филиппо Брунеллески создал линейную перспективу с помощью зеркала, чтобы создать иллюзию глубины резкости. Кроме того, зеркала дали толчок новому виду искусства: автопортрету. Позже венецианцы завоевали мастерство изготовления зеркал с помощью своих методов изготовления стекла. Их секреты были настолько ценными, а торговля настолько прибыльной, что ремесленники-отступники, которые пытались продать свои знания иностранным мастерским, часто подвергались убийствам.

На тот момент зеркала были доступны только для богатых, но ученые тем временем заметили некоторые альтернативные способы их использования. Еще в 1660-х годах математики отметили, что зеркала потенциально могут использоваться в телескопах вместо линз; Джеймс Брэдли использовал эти знания для создания первого телескопа-рефлектора в 1721 году [источник: Панек]. Несмотря на важность этого открытия, факт оставался фактом, что оба были дорогостоящими.

Современное зеркало изготавливается методом серебрения или напылением тонкого слоя серебра или алюминия на обратную сторону листа стекла.Юстус фон Лейбиг изобрел этот процесс в 1835 году, но большинство зеркал сегодня изготавливают путем нагрева алюминия в вакууме, который затем связывается с более холодным стеклом [источник: Britannica]. Зеркала теперь используются для самых разных целей, от ЖК-проектора до лазеров и автомобильных фар. Но как на самом деле работают зеркала? Узнай на следующей странице.

Производство зеркал — как производятся зеркала?

В древности люди использовали обсидиан для изготовления зеркал.Эти камни, когда они были тщательно отполированы, могли отражать с большой ясностью. Через время, когда развивалась цивилизация, развивались и технологии. Постепенно люди стали использовать золото, серебро и алюминий для создания зеркал подобным образом. они использовали обсидиан. Примерно в 1600 году нашей эры процесс серебрения, который стал самым популярным способом изготовления зеркал, был представлен и используется даже сегодня.

В классической античности для изготовления зеркал использовался твердый металл (бронза, позже серебро), и зеркала были слишком дорогими; они также были склонны к коррозия.

Венецианские стеклодувы представили процесс изготовления зеркал из пластин в 16 веке. Они покрыли заднюю часть стекла ртутью, чтобы получить почти идеальное и неискаженное отражение.

Сегодня основание зеркала сначала формируется, затем полируется, очищается и, наконец, покрывается.

Методика изготовления зеркал очень проста. Зеркала изготавливаются путем нанесения светоотражающего покрытия на листы стекла. Стекло является основным компонентом зеркала из-за из-за его прозрачности, простоты изготовления, жесткости, твердости и способности иметь гладкую поверхность, но это не очень хороший материал для отражения.Обычно используемые материалы — это металлические покрытия, такие как серебро, золото или хром. Современные стеклянные зеркала чаще всего покрывают нетоксичным серебро или алюминий.

Очень важно, чтобы стекло было отполировано до совершенства, любое пятно или примеси, оставленные на стекле, вызовут волны в зеркале, которые вызовут искажение отраженного изображения.

Есть много способов покрытия стекла выбранным металлом, чтобы получилось зеркало.В промышленных производствах стекло покрывается нанесением металлического покрытия. до кипения в специальных камерах, а затем металл конденсируется на листе стекла, образуя тонкое, но идеальное покрытие металла. Задняя поверхность зеркало окрашено, чтобы предотвратить повреждение металлического покрытия.

Зеркала должны быть специально спроектированы, чтобы они были эффективными, а используемые листы стекла должны быть плоскими и прочными. Для домашнего использования Толщина зеркала очень важна, его прочность увеличивается пропорционально его толщине.Для сверхпрочных зеркал и зеркал, используемых в Согласно научным исследованиям, поверхность должна быть спроектирована таким образом, чтобы сохранять однородность при добавлении кривизны. Этот процесс дает зеркалу способность фокусировать, а также отражать свет. Тип используемого покрытия определяется конструкцией зеркала. Прочность и отражательная способность — вот основные преимущества. важнейшие характеристики при выборе покрытия.

Важной частью производственного процесса является контроль качества зеркал.Осмотр поверхности зеркала обычно выполняется с помощью невооруженным глазом или микроскопом, чтобы проверить, нет ли царапин или неровностей.

Узнайте, как производятся зеркала и как работают

У нас было несколько клиентов, которые спрашивали, как делают зеркала.

Зеркальное стекло, зеркальное стекло или посеребренное стекло — это тип флоат-стекла, обычного или тонированного, с серебряным и медным отражающим покрытием на задней поверхности.Стекло покрывается одним или двумя слоями защитной краски. После обработки наносится подложка для повышения ударопрочности и дополнительной защиты от влаги.

Процесс

Серебряное зеркальное стекло — это просто лист стекла, изготовленный путем покрытия задней поверхности серебром и медью. Этот процесс называется «серебрение». Сначала зеркало необходимо тщательно отполировать и очистить, чтобы устранить дефекты. Затем обратная сторона стекла покрывается тонким слоем серебра.Затем эта поверхность окрашивается, что защищает зеркало от царапин и придает сплошной цвет обратной стороне, что обеспечивает четкое и четкое изображение. Наконец, применяется защитная защитная подложка. Это гарантирует, что в случае поломки зеркало не разобьется и никому не причинит вреда.

Как работают зеркала

Итак, теперь мы знаем, как делают зеркала, и можем изучить, как зеркала работают. Прежде всего полезно знать, что свет состоит из крошечных частиц, называемых фотонами.Когда фотоны, или луч света, проходят от объекта, такого как ваше лицо, они ударяются о серебряную основу.

Излучаемый фотон, который не может пройти через заднюю часть зеркала из-за защитного покрытия, возвращается обратно по первоначальному пути почти таким же образом, вызывая отражение. Так делают зеркала, отражающие свет от объекта. Это дает резкое и ясное изображение объекта с сохранением почти всех физических характеристик.

Суть в том, что поверхность очень гладкая и полированная, шероховатые поверхности будут отражать изображения, поскольку фотоны не могут пройти сквозь них. Но грубые поверхности, такие как текстиль, просто поглощают фотоны.

Так изготавливаются зеркала в наших зеркальных дверях и как они отражают ваше отражение. Есть и другие способы изготовления зеркал, но это самый распространенный способ изготовления мебели и дома. Свяжитесь с нами, если вам нужна дополнительная информация.

Как работают зеркала? | Вондрополис

Вы бы поверили, что зеркала существуют с незапамятных времен? Это правда! Первые люди, когда-либо взглянувшие в спокойную темную лужу воды, увидели их отражение.

Вам не интересно, какова была их реакция? Кто эти люди? А что они делают в воде ?!

В принципе, зеркалом может быть что угодно с гладкой поверхностью, которая отражает почти весь падающий на нее свет — с очень небольшим поглощенным или рассеянным светом. Ключевым фактором является гладкая поверхность, потому что шероховатые поверхности рассеивают свет, а не отражают его.

Когда фотоны — лучи света — исходящие от объекта (например, вашего улыбающегося лица) ударяются о гладкую поверхность зеркала, они отражаются обратно под тем же углом.Ваши глаза видят эти отраженные фотоны как зеркальное отражение. Зеркальное отображение перевернуто, что вы можете легко увидеть, если встанете перед зеркалом в рубашке с надписью на ней. Слова на рубашке появляются в зеркале задом наперед.

Конечно, не все гладкие поверхности действуют как зеркала. Если гладкая поверхность поглощает фотоны, они не могут отскочить назад и не будет отражения.

Хотя спокойная темная вода использовалась в качестве зеркала с незапамятных времен, люди начали делать зеркала тысячи лет назад.Первые зеркала, вероятно, были полированными камнями, такими как обсидиан (разновидность вулканического стекла). Большие куски полированного металла, такого как латунь, также использовались в качестве зеркал, хотя они были очень дорогими.

Знакомые вам современные зеркала намного новее. Европейские производители стекла начали разработку процесса покрытия прозрачного стекла тонким слоем отражающего металла в 15 ^-м и 16 ^-м веках.

Сегодня зеркала обычно изготавливаются из прозрачного стекла, которое с одной стороны покрыто тонкой металлической пленкой, такой как серебро или алюминий.Зеркала в большинстве ванных комнат — это зеркала такого типа, известные как плоские зеркала. Они плоские и точно отражают объекты перед собой, сохраняя тот же относительный размер и положение отражаемых объектов.

Зеркала не только помогают вам выглядеть красиво перед тем, как отправиться в школу или на работу, но и выполняют множество важных функций. Например, зеркала заднего вида на автомобиле позволяют вам видеть, что находится позади вас, прежде чем вы вернетесь назад. Зеркала также являются важной частью телескопов и микроскопов.

Зеркала могут даже помочь вам смотреть телевизор. Сегодняшние телевизоры высокой четкости часто полагаются на миллионы микроскопических зеркал для отображения тех красивых, четких изображений, которые вы так любите смотреть!

Как работают односторонние зеркала?

«Сегодняшнее чудо дня» было создано на основе Slyfox. slyfox Wonders , « Как работает одностороннее стекло? ”Спасибо за ЧУДО вместе с нами, slyfox!

Вспомните, когда вы в последний раз смотрели на себя в зеркало.Может, вы проверили волосы, чистя зубы сегодня утром. Возможно, вы широко улыбались, когда мыли руки. Большинство людей видят собственное отражение много раз в день. Вы когда-нибудь задумывались, может ли кто-то другой наблюдать за вами с другой стороны зеркала?

Ура! Это может быть страшная мысль. Но не волнуйтесь — большинство зеркал не позволяют людям смотреть на вас с другой стороны. Но если вы когда-нибудь видели, как подозреваемого в преступлении допрашивали в телешоу, вы знаете, что для этого созданы специальные зеркала.О чем мы говорим? Конечно же, односторонние зеркала!

Как именно работают односторонние зеркала? Чтобы разобраться, нужно знать, как делают обычные зеркала. Большинство из них проходят процесс, называемый серебрением. Это когда на кусок стекла добавляют слой серебра (а иногда и алюминия). Чаще всего это делается путем распыления раствора серебра на стеклянную панель, пока она не будет покрыта.

Односторонние зеркала наполовину посеребренные. Это означает, что у них есть только очень тонкий слой отражающего покрытия.Это позволяет стеклу отражать половину падающего на него света. Тем не менее, половина света также проходит прямо. Это делает стекло отражающим и прозрачным.

Вы когда-нибудь видели одностороннее зеркало в действии? Если это так, то вы знаете, что обычно только люди с одной стороны стекла могут видеть сквозь него. Те, кто находится на другой стороне, могут видеть только свои собственные отражения. Это почему?

Все дело в освещении. Если вы хотите, чтобы одна сторона стекла выглядела как обычное зеркало, важно убедиться, что эта область хорошо освещена.Яркое освещение сделает поверхность зеркала более отражающей. Если комната по ту сторону стекла тускло освещена или темна, отражений будет меньше. Люди, стоящие по ту сторону стекла, смогут видеть сквозь него другую сторону.

Вот как люди, сидящие по одну сторону одностороннего зеркала, могут смотреть на тех, кто находится по другую сторону. Чтобы это произошло, одна комната должна оставаться более ярко освещенной, чем другая. Если в обеих комнатах одинаковое освещение, одностороннее зеркало превращается в окно.Люди смогут видеть сквозь стекло с обеих сторон.

Вы когда-нибудь смотрели в одностороннее зеркало? Вы видели собственное отражение? Или вы видели, что кто-то стоит с другой стороны? Детективы часто находят, что односторонние зеркала пригодятся в их работе. Какие еще практические применения могут быть у этих специальных зеркал?

Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, CCRA.SL.2, CCRA.W. 7

Как делают зеркала? — Зеркальный магазин

Все мы пользуемся зеркалами каждый день, поэтому их легко принять как должное. В большинстве домов есть несколько зеркал, и трудно никуда идти, не проходя все время мимо зеркал. Трудно представить, какой была бы жизнь без зеркал.Как бы нам сделать прическу, проверить одежду или нанести макияж? Зеркала действительно настолько полезны, что человечество начало их создавать тысячи лет назад, хотя и не в той форме, в которой мы пользуемся сегодня.

Как в прошлом делались зеркала?

Вполне вероятно, что люди впервые наблюдали свои собственные отражения в воде и могли использовать чаши с водой в качестве примитивных зеркал. Самые ранние цельные зеркала изготавливались из полированного камня, такого как обсидиан (рис. 1). Обсидиан — это вулканическое стекло, которое при полировке дает хорошую отражающую поверхность.Примеры таких зеркал были найдены еще в 6000 году до нашей эры в Анатолии (Турция). Есть свидетельства того, что к 4000 г. до н.э. в Месопотамии (современный Ирак) использовались металлические зеркала, изготовленные из меди. Бронзовые зеркала использовались в Китае с 2000 года до нашей эры.

Считается, что первые стеклянные зеркала с металлическим покрытием были изобретены в регионе, который сейчас является Ливаном, в первом веке нашей эры. В ходе войны и международной торговли идеи неизбежно переходили из региона в регион, поэтому неудивительно, что римляне разработали технику покрытия выдувного стекла свинцом.С этого момента стекло было выбрано в качестве подложки для зеркал, поскольку оно было доступным, жестким, легко формованным и полностью прозрачным.

Итак, основа современного зеркала была открыта к первому веку нашей эры, но металлические покрытия были дорогостоящими, а изготовление зеркал требовало времени и навыков. Поэтому они оставались предметами роскоши, недоступными обычным людям. Чтобы зеркала стали доступными, требовался более эффективный производственный процесс и производство в промышленных масштабах.

Процесс покрытия зеркал амальгамами серебра и ртути начался в Китае еще в 500 году нашей эры. Превосходный метод покрытия стекла был разработан в Европе в эпоху Возрождения. В этом процессе использовалась амальгама серебра и олова. Точные детали того, как развивался этот процесс, неизвестны, но в 16 веке Венеция, уже известная своим производством стекла, стала центром производства зеркал с использованием ртутного покрытия. Зеркала по-прежнему были дорогими предметами роскоши, которыми могли наслаждаться только богатые.

Секреты процесса нанесения ртутного покрытия в конечном итоге распространились по Европе, во многом благодаря промышленному шпионажу! Производство зеркал стало индустриальным, что сделало продукцию намного более доступной, но токсичность ртути была проблемой. В 1835 году немецкий химик Юстус фон Либих изобрел посеребренное стекло. Здесь тонкий слой серебра был нанесен на стекло путем восстановления нитрата серебра. Процесс был усовершенствован для массового производства, и зеркала стали намного доступнее.

Как сегодня делают зеркала?

Современные зеркала в основном производятся путем мокрого напыления серебра или алюминия. Процесс начинается с очистки и полировки стеклянной подложки для удаления примесей и загрязнений. Затем на стекло требуется серия покрытий, начиная с хлорида олова, потому что серебро не будет связываться напрямую со стеклом. Затем стекло покрывается серебром и добавляется химический активатор для упрочнения металлов. Для прочности добавлен слой меди.Краска наносится для защиты металлического покрытия от повреждений до того, как зеркало будет промыто кислотой и термически обработано для завершения производственного процесса. Вы можете увидеть весь процесс в действии в следующем видео.

Конечно, производство простого зеркала — это только часть истории. Красивые декоративные зеркала, которые вы видите здесь, в Mirror Shop, требуют использования ряда других процессов, методов и навыков, чтобы создать великолепную отделку и эффекты, которые их отличают.

А как насчет декоративных зеркал?

Зеркала не обязательно должны быть просто функциональными предметами. Они также могут быть прекрасным украшением интерьера. Фаски, золочение, травление, многогранность и декоративные рамки позволяют создавать потрясающие изделия, являющиеся настоящими произведениями искусства. Эти зеркала — результат исключительных дизайнерских навыков и сложных производственных процессов, которые мы обсудим более подробно в другом месте. Достаточно сказать, что отличное зеркало требует большого воображения и большого труда!

Не стоит принимать зеркала как должное! Даже самое простое, гладкое зеркало — результат долгой истории человеческих усилий и научных исследований, не говоря уже об изысканном производственном процессе.Мы постоянно используем зеркала для упрощения повседневных задач, они имеют множество научных и промышленных приложений. Они даже могут быть ценными произведениями искусства. Без них жизнь была бы не такой, как раньше!

Факты о зеркалах для детей

Зеркало в раме с кувшином. Пруд с рыбками действует как зеркало, отражающее взгляды людей.

Зеркало или зеркало — это то, что отражает свет. Обычное плоское зеркало представляет собой кусок специального плоского стекла, в которое человек может смотреть, чтобы увидеть свое отражение или то, что находится за ним.

Иногда плоский кусок металла или поверхность воды могут действовать как зеркало.

Причина, по которой вы можете видеть себя в зеркале, заключается в том, что свет входит и отражается, и именно так вы можете видеть свое отражение.

Зеркала могут иметь свойства увеличения, благодаря чему изображения кажутся меньше или больше, чем их фактический размер. Они также могут быть вогнутыми (изогнутыми внутрь) или выпуклыми (изогнутыми наружу), в результате чего угол отражения и вид будут меньше или больше соответственно.Благодаря специальным зеркалам внешность человека может выглядеть довольно странно.

Кроме того, в зеркале письмо отображается задом наперед, как «зеркальное отображение» исходного письма.

Зеркала обычно изготавливаются из стекла с металлической задней частью, что называется «серебрение», даже если металл не серебряный. Некоторые зеркала изготовлены из полированного металла, который менее бьющийся.

Зеркала с изогнутой поверхностью могут увеличивать или уменьшать объекты, как линзы.

Виды стеклянных зеркал

Красное зеркало 18 века в Музее декоративного искусства, Страсбург

Существует много типов стеклянных зеркал, каждый из которых представляет свой производственный процесс и тип отражения.

Зеркало из алюминиевого стекла изготовлено из флоат-стекла, изготовленного с использованием вакуумного покрытия, т.е. алюминиевый порошок испаряется (или «распыляется») на открытую поверхность стекла в вакуумной камере, а затем покрывается двумя или более слоями водонепроницаемого материала. защитная краска.

Низкое алюминиевое зеркало из стекла изготавливается путем нанесения серебра и двух слоев защитной краски на заднюю поверхность стекла. Низкое зеркало из алюминиевого стекла очень прозрачное, пропускающее свет, гладкое и точно отражает естественные цвета.Этот тип стекла широко используется для обрамления презентаций и выставок, на которых действительно важно точное цветовое представление произведений искусства или когда цвет фона рамки преимущественно белый.

Зеркало из безопасного стекла изготавливается путем наклеивания специальной защитной пленки на заднюю поверхность зеркала из серебряного стекла, которая предотвращает травмы в случае разбития зеркала. Этот вид зеркала используется для мебели, дверей, стеклянных стен, торговых полок или общественных мест.

Стеклянное зеркало с шелкотрафаретной печатью производится с использованием неорганических цветных чернил, которые печатают узоры на стекле через специальный трафарет. Доступны различные цвета, узоры и формы стекла. Такое стеклянное зеркало прочнее и более влагостойкое, чем обычное печатное стекло, и может служить более 20 лет. Этот тип стекла широко используется в декоративных целях (например, на зеркалах, столешницах, дверях, окнах, кухонных разделочных досках и т. Д.).

Зеркало из серебряного стекла — это обычное зеркало, задняя поверхность которого покрыта серебром, которое создает изображения путем отражения.Этот вид стеклянного зеркала изготавливается путем нанесения серебряной, медной пленки и двух или более слоев водостойкой краски на заднюю поверхность флоат-стекла, которое отлично противостоит кислоте и влаге. Зеркало из серебряного стекла дает четкие и актуальные изображения, оно достаточно прочное и широко используется для изготовления мебели, ванных комнат и других декоративных целей.

Декоративные стеклянные зеркала обычно изготавливаются вручную. Часто доступны различные оттенки, формы и толщины стекла.

Эффекты

Фотограф фотографирует себя в изогнутом зеркале в музее Universum в Мехико.

Форма зеркальной поверхности

Луч света отражается от зеркала под углом отражения, равным его углу падения (если размер зеркала намного больше длины волны света).То есть, если луч света падает на поверхность зеркала под углом ° по вертикали, то он отражается от точки падения под углом ° от вертикали в противоположном направлении. Этот закон математически следует из интерференции плоской волны на плоской границе (размер которой намного больше длины волны).

В плоском зеркале параллельный луч света меняет свое направление в целом, оставаясь при этом параллельным; изображения, сформированные плоским зеркалом, являются виртуальными изображениями того же размера, что и исходный объект (см. зеркальное изображение).
В вогнутом зеркале параллельные пучки света становятся сходящимся пучком, лучи которого пересекаются в фокусе зеркала. Также известно как сходящееся зеркало
В выпуклом зеркале параллельные лучи расходятся, при этом кажется, что лучи расходятся от общей точки пересечения «позади» зеркала.
Сферические вогнутые и выпуклые зеркала не фокусируют параллельные лучи в одну точку из-за сферической аберрации. Однако идеальная фокусировка на точку — это обычно используемое приближение. Параболические отражатели решают эту проблему, позволяя падающим параллельным лучам (например, свету от далекой звезды) фокусироваться в небольшое пятно; почти идеальная точка. Параболические отражатели не подходят для визуализации близлежащих объектов, поскольку световые лучи не параллельны.

Зеркальное отображение

Большое выпуклое зеркало. Искажения изображения увеличиваются с увеличением расстояния просмотра.

Объекты, просматриваемые в (плоском) зеркале, будут казаться перевернутыми вбок (например, если кто-то поднимет правую руку, левая рука изображения будет казаться поднимающейся в зеркале), но не перевернутыми вертикально (на изображении все еще появляется голова человека. над его телом).Однако зеркало обычно не меняет местами левое и правое, равно как и верхнее и нижнее. Зеркало обычно меняет направление оси вперед / назад. Если быть точным, он переворачивает объект в направлении, перпендикулярном зеркальной поверхности (нормали). Поскольку левое и правое определяются относительно переднего-заднего и верхнего-нижнего, «переворачивание» переднего и заднего плана приводит к восприятию разворота влево-вправо в изображении. (Если вы стоите боком к зеркалу, зеркало действительно меняет местами левое и правое, потому что это направление перпендикулярно зеркалу.)

Если смотреть на собственное изображение с перевернутой осью «вперед-назад», получается восприятие изображения с перевернутой осью влево-вправо. При отражении в зеркале ваша правая рука остается прямо напротив вашей настоящей правой руки, но воспринимается как левая рука вашего изображения. Когда человек смотрит в зеркало, изображение фактически переворачивается спереди назад, что является эффектом, похожим на иллюзию полой маски. Обратите внимание, что зеркальное изображение принципиально отличается от объекта и не может быть воспроизведено простым вращением объекта.

Для вещей, которые можно рассматривать как двумерные объекты (например, текст), переворот «вперед-назад» обычно не может объяснить наблюдаемое изменение направления. Точно так же, как текст на листе бумаги выглядит перевернутым, если поднести его к свету и смотреть сзади, текст, повернутый лицом к зеркалу, будет отображаться перевернутым, потому что наблюдатель находится за текстом. Другой способ понять инверсию, наблюдаемую в изображениях объектов, которые фактически являются двумерными, состоит в том, что инверсия левого и правого в зеркале происходит из-за того, как люди поворачивают свое тело.Чтобы повернуться от стороны объекта, обращенной к зеркалу, к отражению в зеркале, наблюдатель должен смотреть в противоположном направлении. Чтобы посмотреть в другую сторону, люди поворачивают голову вокруг вертикальной оси. Это вызывает разворот изображения влево-вправо, но не поворот вверх-вниз. Если вместо этого человек поворачивается, наклоняясь и глядя на зеркальное изображение между ног, то движение вверх-вниз будет перевернутым, но не влево-вправо. Этот вид переворота — это просто изменение относительно наблюдателя, а не изменение, присущее самому изображению, как в случае с трехмерным объектом.

Приложения

Отражения в сферическом выпуклом зеркале. Фотограф виден вверху справа.

Уход за телом

Зеркала обычно используются как вспомогательные средства для личного ухода. Они могут варьироваться от небольших размеров, удобных для ношения с собой, до полноразмерных; они могут быть портативными, мобильными, фиксированными или регулируемыми. Классическим примером последнего является стекло-шеваль, которое можно наклонять.

Безопасность и удобство просмотра

Зеркала выпуклые: Выпуклые зеркала обеспечивают более широкое поле зрения, чем плоские зеркала, и часто используются на транспортных средствах, особенно больших грузовиках, для минимизации слепых зон.Иногда их размещают на перекрестках дорог и в углах таких мест, как автостоянки, чтобы люди могли заглядывать за углы и не врезаться в другие транспортные средства или тележки для покупок. Их также иногда используют как часть систем безопасности, так что одна видеокамера может одновременно показывать более одного ракурса. . Выпуклые зеркала в качестве украшения используются в дизайне интерьера, чтобы обеспечить преимущественно эмпирический эффект.

Зеркала для рта или «стоматологические зеркала»: Зеркала для рта или «стоматологические зеркала» используются стоматологами для обеспечения непрямого обзора и освещения во рту.Их отражающие поверхности могут быть плоскими или изогнутыми. Зеркала для рта также обычно используются механиками, чтобы обеспечить обзор в ограниченном пространстве и за углами в оборудовании.
Зеркала заднего вида: Зеркала заднего вида широко используются в транспортных средствах (например, автомобилях или велосипедах), чтобы позволить водителям видеть другие автомобили, приближающиеся за ними. В солнцезащитных очках заднего вида левый край левого стекла и правый край правого стекла работают как зеркала.

Односторонние зеркала и окна

Зеркала заднего вида: Односторонние зеркала (также называемые двусторонними зеркалами) работают, подавляя тусклый проходящий свет ярким отраженным светом.Настоящее одностороннее зеркало, которое на самом деле позволяет свету проходить только в одном направлении, не требуя внешней энергии, невозможно, поскольку оно нарушает второй закон термодинамики: если поместить холодный объект на передающую сторону, а горячий — на заблокированную. сторона лучистая энергия будет передаваться от холодного к горячему объекту. Таким образом, хотя может казаться, что одностороннее зеркало работает только в одном направлении за раз, на самом деле оно отражает с обеих сторон.
Окна с односторонним движением: Односторонние окна можно заставить работать с поляризованным светом в лаборатории без нарушения второго закона.Это очевидный парадокс, который поставил в тупик некоторых великих физиков, хотя он не позволяет использовать практическое одностороннее зеркало в реальном мире. Оптические изоляторы — это односторонние устройства, которые обычно используются с лазерами.

Сигнализация

Если в качестве источника света используется солнце, зеркало можно использовать для подачи сигнала об изменении его ориентации. Сигнал может использоваться на больших расстояниях, возможно, до 60 километров (37 миль) в ясный день. Этот метод использовался индейскими племенами и многочисленными вооруженными силами для передачи информации между отдаленными заставами.

Зеркала

также можно использовать для поиска, чтобы привлечь внимание поисково-спасательных вертолетов. Доступны специализированные зеркала, которые часто входят в комплекты для выживания военных.

Технологии

Телевизоры и проекторы

Микроскопические зеркала являются основным элементом многих крупнейших телевизоров высокой четкости и видеопроекторов. Распространенной технологией этого типа является DLP от Texas Instruments. Чип DLP — это микрочип размером с почтовую марку, поверхность которого представляет собой массив из миллионов микроскопических зеркал.Изображение создается, когда отдельные зеркала движутся, чтобы отражать свет к проекционной поверхности (пиксель включен) или к светопоглощающей поверхности (пиксель выключен).

Другие проекционные технологии с использованием зеркал включают LCoS. Как и DLP-чип, LCoS представляет собой микрочип аналогичного размера, но вместо миллионов отдельных зеркал есть одно зеркало, которое активно экранируется жидкокристаллической матрицей с размером до миллионов пикселей. Изображение, сформированное как свет, либо отражается к проекционной поверхности (пиксель включен), либо поглощается активированными пикселями ЖК-дисплея (пиксель выключен).Телевизоры и проекторы на основе LCoS часто используют 3 микросхемы, по одной для каждого основного цвета.

Большие зеркала используются в проекционных телевизорах. Свет (например, от DLP, как упоминалось выше) «складывается» одним или несколькими зеркалами, так что телевизор становится компактным.

Солнечная энергия

Зеркала являются неотъемлемой частью солнечной электростанции. Тот, что показан на соседнем рисунке, использует концентрированную солнечную энергию от множества параболических желобов.

Инструменты

Тестируемые сегменты зеркала E-ELT В телескопах

и других точных инструментах используются передние посеребренные зеркала или зеркала первой поверхности, где отражающая поверхность расположена на передней (или первой) поверхности стекла (это устраняет отражение от поверхности стекла, которую имеют обычные задние зеркала).В некоторых из них используется серебро, но большинство из них — алюминий, который лучше отражает на коротких волнах, чем серебро. Все эти покрытия легко повредить и требуют особого обращения. Новые они отражают от 90% до 95% падающего света. Покрытия обычно наносят вакуумным напылением. Защитное покрытие обычно наносится до того, как зеркало снимается из вакуума, потому что в противном случае покрытие начинает разъедать, как только оно подвергается воздействию кислорода и влажности в воздухе. Передние посеребренные зеркала необходимо время от времени обновлять, чтобы сохранить их качество.Существуют оптические зеркала, такие как зеркала Mangin, которые являются вторыми поверхностными зеркалами (отражающее покрытие на задней поверхности) как часть их оптических конструкций, обычно для коррекции оптических аберраций.

Зеркало деформируемое в тонкой оболочке. Его диаметр составляет 1120 миллиметров, а толщина — всего 2 миллиметра, что делает его намного тоньше, чем большинство стеклянных окон.
Коэффициент отражения зеркального покрытия можно измерить с помощью рефлектометра, и для конкретного металла он будет разным для разных длин волн света.Это используется в некоторых оптических работах для изготовления холодных зеркал и горячих зеркал. Для изготовления холодного зеркала используется прозрачная подложка и выбирается материал покрытия, который лучше отражает видимый свет и лучше пропускает инфракрасный свет.
Горячее зеркало наоборот, покрытие преимущественно отражает инфракрасное излучение. На зеркальные поверхности иногда наносят тонкопленочные покрытия как для замедления деградации поверхности, так и для увеличения их отражательной способности в тех частях спектра, где они будут использоваться.Например, алюминиевые зеркала обычно покрывают диоксидом кремния или фторидом магния. Коэффициент отражения как функция длины волны зависит как от толщины покрытия, так и от способа его нанесения.
Зеркало с диэлектрическим покрытием, используемое в лазере на красителях. Зеркало имеет коэффициент отражения более 99% при длине волны 550 нанометров (желтый), но пропускает сквозь него большинство других цветов. Диэлектрическое зеркало, используемое в перестраиваемых лазерах. Благодаря центральной длине волны 600 нм и ширине полосы пропускания 100 нм покрытие полностью отражает оранжевую плотную бумагу, но отражает только красноватые оттенки синей бумаги.
Для научных оптических работ часто используются диэлектрические зеркала. Это подложки из стекла (или иногда из другого материала), на которые нанесен один или несколько слоев диэлектрического материала для формирования оптического покрытия. Путем тщательного выбора типа и толщины диэлектрических слоев можно указать диапазон длин волн и количество света, отраженного от зеркала. Лучшие зеркала этого типа могут отражать> 99,999% света (в узком диапазоне длин волн), падающего на зеркало.Такие зеркала часто используются в лазерах.
В астрономии адаптивная оптика — это метод измерения переменных искажений изображения и соответствующей адаптации деформируемого зеркала в масштабе времени в миллисекунды для компенсации искажений.
Хотя большинство зеркал предназначены для отражения видимого света, поверхности, отражающие другие формы электромагнитного излучения, также называются «зеркалами». Зеркала для других диапазонов электромагнитных волн используются в оптике и астрономии.