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Verfahren zur Herstellung von Spiegeln.
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in der Herstellung von Spiegeln aus Glas oder andern durchscheinenden oder durchsichtigen Werkstoffen, wobei die auf den Werkstoff aufgebrachten Silberfilme gegen Zerstörung, sei es durch den Einfluss der umgebenden Luft, sei es durch Abrieb, grosse Schwankungen der Luftwärme oder bei Anwendung als Rückstrahler zweckentsprechender Krümmung, durch die Hitze der Lichtquelle, geschützt werden.
Bei der Versilberung von Glas ist es allgemein üblich, das bekannte Silberammoniumtartratverfahren in irgendeiner seiner zahlreichen Abwandlungen anzuwenden, um den Silberfilm an sich zu erzeugen und weiter den dadurch gebildeten Silberfilm an der Rückseite zu schützen. Zur Herstellung einer äusserst dünnen Silberschicht werden auch Vorrichtungen benutzt, die die Versilberungsund die Reduktionsflüssigkeiten bei getrennter Zuführung so auf die Glasschicht aufspritzen, dass die Mischung und Umsetzung der verwendeten Lösungen erst auf der Glasoberfläche stattfindet. Den Schutz der Rückseite bewirken Anstriche, Firnisse oder Lacke, die erwünschtenfalls Metalle, wie z. B.
Aluminium in fein verteilter Form enthalten. Man kann auch so vorgehen, dass man einen äusserst dünnen Überzug oder eine Auflage aus Kupfer auf den Silberfilm elektrolytisch niederschlägt ; der so erzeugte Kupferüberzug wird dann durch die Anwendung von Anstrichen oder Lacken oder noch dadurch weiter geschützt, dass man nach Aufbringung eines Überzuges aus Lack auf die Kupferoberfläche eine dünne Schicht aus Blei über das lackierte Kupfer spannt oder streckt und es zwecks guten Haftens anpresst, oder auf das Kupfer Blei elektrolytisch niederschlägt.
Gegenüber diesen früheren Vorschlägen bietet das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, dass der Arbeitsgang, welcher der Bildung der Kupferschicht dient, entfällt.
Gemäss vorliegender Erfindung wird nun ein Verfahren zur Herstellung von Spiegeln angegeben, wonach in bekannter Weise ein Film aus reinem Silber in einer bestimmten Dicke auf der Oberfläche des durchscheinenden oder durchsichtigen Werkstoffes gebildet und auf diesem Silberfilm Blei als Schutzschicht elektrolytisch abgeschieden wird.
Silberfilme, nach dem bekannten Ammoniumtartratverfahren hergestellt, würden für vorliegende Erfindung wegen ihres unvollkommenen, teilweise kristallinischen und nadellöcherigen Gefüges und wegen der Mischung von kolloidalem mit kristallinem Silber nicht genügen. Für vorliegende Erfindung benötigt man vielmehr einen äusserst dünnen und zarten Film, von dem angenommen werden kann, dass er nur aus kolloidalem Silber bestehe, der keinerlei Ungleichmässigkeiten aufweist, den irgendeiner der erwähnten Gefügefehler würde die Aufbringung einer Schutzschicht, die sich gleichmässig über den ganzen Spiegel erstrecken soll, erschweren oder stellenweise unmöglich machen.
Die erste der Massnahmen, nämlich die Silberschichten in vorbestimmten Dicken herzustellen, wird zweckmässig folgendermassen vorgenommen : die Silberlösungen, die der Bequemlichkeit wegen mit 81 und 82 bezeichnet werden mögen, während die Reduktionslösung mit R bezeichnet wird, können den beim bekannten Brashear'schen Versilberungsverfahren für optische Zwecke verwendeten ähnlich sein. Es kann beispielsweise die Silberlösung 81 dadurch erhalten werden, dass man soviel Ammoniumhydroxyd zu einer Lösung von Silbernitrat in destilliertem Wasser hinzufügt, dass aus dem Silbernitrat Silberoxyd ausfällt. Dieses letztere wird in einem Überschuss von Ammoniumhydroxyd wieder gelöst.
Die Lösung 82 kann aus einer Lösung von Natriumhydroxyd in destilliertem Wasser bestehen.
Nun wird die Lösung 82 der Lösung 81 zugesetzt und dem Gemisch so lange Ammoniumhydroxyd zugefügt, bis der sich bei der Vermischung bildende Niederschlag von Silberoxyd wieder gelöst ist,
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wobei ein Überschuss von Ammoniumhydroxyd zu vermeiden ist. Das Gemisch der Lösungen S1 und 82 wird hierauf mit destilliertem Wasser so weit verdünnt, bis der Silbernitratgehalt angenähert den
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Die Lösung R kann aus Rohrzucker und Weinsäure bestehen, die in hinreichend viel destilliertem Wasser gelöst werden, u. zw. in solchem Verhältnis, dass die Lösung 4 g Rohrzucker und 0. 24 g Weinsäure pro Liter enthält.
Die Lösungen Si, S'z und R sind so zusammengesetzt, dass gleiche Raumteile der Lösungen 81 und S2 und R reagieren, wenn sie aus den Düsen der zugehörigen Behälter ausfliessen und sich zu einem einzigen Strahl des Gemisches vereinigen, wobei das Volum der ausfliessenden Gesamtmenge gleich ist dem doppelten Volum der gesonderten Lösungen (81 + 82 und R). Die Zusammensetzungen der Lösungen sind so gewählt, dass das Silber ausschliesslich in kolloidaler Form auf der Oberfläche des behandelten Materials ausgefällt wird.
Die Gefässe, von denen das eine das Gemisch der Lösungen (Si + 82) und das andere die Lösung R enthält, werden zweckmässigerweise in solcher Höhe über dem Werkstück angebracht, dass die Lösungen der Schwere folgend auf das'Werkstück gelangen. Man kann aber auch Druckluft zu diesem Zweck verwenden und dann die Behälter in beliebiger Höhe anordnen. Man lässt nun die beiden Lösungen durch Ventile oder Hähne ausfliessen, die mit den Behältern durch Rohre verbunden sind. Der einzelne Ausfluss oder die Vereinigung von Ausflüssen besteht aus zwei gegeneinander unter einem Winkel von etwa 45 geneigten Düsen, von denen die eine vom Behälter mit dem Lösungsgemisch, die andere vom Behälter mit der Lösung R gespeist wird.
Die beiden Flüssigkeiten mischen sich in einem bereehnetenAbstand von denDüsen, und durch genaue Einstellung der ausfliessenden Flüssigkeitsmengen erhält man einen einzigen Strahl des Lösungsgemisches von der doppelten Flüssigkeitslieferung der einzelnen Düse. An dem Punkt, wo sieh die beiden Lösungen vermischen, wird Silber abgeschieden, von dem angenommen werden kann, dass es die erforderliche kolloidale Form habe. Naehdem ein genügend dichter und homogener Film von Silber erzeugt ist, wird darauf als Schutzschicht aus einem nahezu neutralen Bade Blei elektrolytisch niedergeschlagen.
Man verwendet als Elektrolyt zweckmässig eine wässerige Lösung von Bleiperchlorat, Pb (CI04) 2, wobei der Bleigehalt 37#5 g pro Liter und der Gehalt an freier Überchlorsäure (cl04) 0-05% beträgt, wobei Zusätze wie Nelkenöl oder Pepton die Korngrösse des niedergeschlagenen Bleies auf ein Mindestmass herabsetzen.
Es hat sich gezeigt, dass ein Bleiniederschlag von 0. 051 tnm Dicke genÜgt, um die Silberschicht vor allen vorkommenden Besehädigungseinflüssen zu schützen.
Die gemäss vorliegender Erfindung hergestellten Spiegel bestehen im Querschnitt aus einer ebenen oder gebogenen Glasschicht, die mit dem aus reinem Silber bestehenden Film unmittelbar verbunden ist ; der Film ist genügend dicht und gleichmässig, um beim Rückstrahlen den Wert von reinem Silber zu erreichen ; daran schliesst nun ein fest haftender Überzug von reinem Blei, welcher äusserst gleichmässig ist und dazu dient, den Silberfilm dauernd gegen zerstörende Einflüsse der Atmosphäre, wie Dämpfe oder Gase zu schützen, da die Bleideckschicht für irgendwelche auf die Silberschicht zerstörend einwirkende Dämpfe undurchlässig ist. Daher ändert sich der Rückstrahlungswert der Silberschicht auch bei langem Gebrauch der Spiegel nicht.
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Process for the manufacture of mirrors.
The present invention relates to improvements in the production of mirrors made of glass or other translucent or transparent materials, the silver films applied to the material against destruction, be it through the influence of the surrounding air, be it through abrasion, large fluctuations in air heat or during use as a reflector with appropriate curvature, protected by the heat of the light source.
In the silver plating of glass, it is common practice to use the known silver ammonium tartrate process in any of its numerous modifications in order to produce the silver film itself and further protect the silver film formed thereby on the rear side. In order to produce an extremely thin silver layer, devices are also used which spray the silvering and reducing liquids onto the glass layer when supplied separately so that the solutions used are mixed and converted only on the glass surface. The protection of the back is provided by paints, varnishes or varnishes, if desired, metals such as. B.
Contains aluminum in finely divided form. One can also proceed in such a way that an extremely thin coating or a layer of copper is deposited electrolytically on the silver film; the copper coating produced in this way is then protected by the application of paints or lacquers or even further by stretching or stretching a thin layer of lead over the lacquered copper after applying a coating of lacquer to the copper surface and pressing it on for good adhesion, or lead electrolytically precipitates on the copper.
Compared to these earlier proposals, the method according to the invention offers the advantage that the operation used to form the copper layer is omitted.
According to the present invention, a method for the production of mirrors is specified, according to which a film of pure silver is formed in a certain thickness on the surface of the translucent or transparent material in a known manner and lead is electrolytically deposited on this silver film as a protective layer.
Silver films produced by the known ammonium tartrate process would not suffice for the present invention because of their imperfect, partially crystalline and pinhole structure and because of the mixture of colloidal and crystalline silver. Rather, what is needed for the present invention is an extremely thin and delicate film, which can be assumed to consist only of colloidal silver, which has no irregularities whatsoever, for any of the structural defects mentioned would be the application of a protective layer that is evenly over the entire mirror should extend, complicate or make impossible in places.
The first of the measures, namely to produce the silver layers in predetermined thicknesses, is expediently carried out as follows: the silver solutions, which for the sake of convenience may be designated 81 and 82, while the reducing solution is designated R, can be used in the known Brashear silver plating process for optical purposes used to be similar. For example, the silver solution 81 can be obtained by adding enough ammonium hydroxide to a solution of silver nitrate in distilled water that silver oxide precipitates from the silver nitrate. The latter is redissolved in an excess of ammonium hydroxide.
Solution 82 can consist of a solution of sodium hydroxide in distilled water.
Solution 82 is now added to solution 81 and ammonium hydroxide is added to the mixture until the precipitate of silver oxide that forms during mixing is dissolved again,
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avoiding an excess of ammonium hydroxide. The mixture of solutions S1 and 82 is then diluted with distilled water until the silver nitrate content approximates the
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The solution R can consist of cane sugar and tartaric acid, which are dissolved in a sufficient amount of distilled water, u. between in such a ratio that the solution contains 4 g cane sugar and 0.24 g tartaric acid per liter.
The solutions Si, S'z and R are composed in such a way that equal parts of the volume of the solutions 81 and S2 and R react when they flow out of the nozzles of the associated containers and combine to form a single jet of the mixture, the volume of the total amount flowing out is equal to twice the volume of the separate solutions (81 + 82 and R). The compositions of the solutions are chosen so that the silver is precipitated exclusively in colloidal form on the surface of the treated material.
The vessels, one of which contains the mixture of solutions (Si + 82) and the other contains the solution R, are expediently placed at such a height above the workpiece that the solutions reach the workpiece following the gravity. But you can also use compressed air for this purpose and then arrange the containers at any height. The two solutions are now allowed to flow out through valves or taps which are connected to the containers by pipes. The individual outflow or the combination of outflows consists of two nozzles inclined towards each other at an angle of about 45, of which one is fed from the container with the solution mixture, the other from the container with the solution R.
The two liquids mix at a calculated distance from the nozzles, and by precisely adjusting the amount of liquid flowing out, a single jet of the mixed solution is obtained from twice the liquid delivery from the single nozzle. At the point where the two solutions mix, silver is deposited which can be assumed to have the required colloidal form. After a sufficiently dense and homogeneous film of silver has been produced, lead is electrolytically deposited on it as a protective layer from an almost neutral bath.
An aqueous solution of lead perchlorate, Pb (CI04) 2, is advantageously used as the electrolyte, the lead content being 37 # 5 g per liter and the content of free overchloric acid (cl04) being 0-05%, additives such as clove oil or peptone being the grain size of the Reduce precipitated lead to a minimum.
It has been shown that a lead deposit of 0.051 tnm thickness is sufficient to protect the silver layer from all possible damage.
The mirrors produced according to the present invention consist in cross section of a flat or curved glass layer which is directly connected to the film made of pure silver; the film is sufficiently dense and uniform to achieve the value of pure silver on reflection; this is followed by a firmly adhering coating of pure lead, which is extremely uniform and serves to permanently protect the silver film against damaging influences from the atmosphere, such as vapors or gases, since the lead cover layer is impermeable to any vapors that have a destructive effect on the silver layer. Therefore, the reflectance value of the silver layer does not change even with long-term use of the mirror.