DE2945822A1

DE2945822A1 - Reflektor

Info

Publication number: DE2945822A1
Application number: DE19792945822
Authority: DE
Inventors: Akira Akagami; Hiroshi Imai; Shitomi Katayama; Suizo Kyo; Suguru Nomura; Akira Ohno; Susumu Senaha; Susumu Shimomura
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Yokohama Kiko Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Yokohama Kiko Co Ltd
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1980-05-14
Also published as: US4348463A; JPS5833100B2; JPS5565902A

Description

Henkel, Kern, Feiler &Hänzel η Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

MohlstraBe 37

D-8000 München 80

TeL: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme ellipsoid

1 χ N ov, 'ä7ä 138 - Dr.F/nn

YOKOHAMA KIKO CO., LTD., Yokohame / Japan

IiIIK SPRING CO., LTD., Yokohama / Japan

Reflektor

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- il·

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen zu Beleuchtungszwecken, z.B. als Lampenschirm, bei den verschiedensten optischen Instrumenten, Höhensonnen und dergleichen, verwendbaren Reflektor mit einer lichtreflektierenden Schicht und einer keramischen Schutzschicht auf einem Substrat aus einem lagenförmigen Me talk- oder Nicht-Metallgebilde mit einer darauf befindlichen Harzschicht.

Übliche Reflektoren lassen sich grob wie folgt einteilen:

(1) Reflektoren, bei denen die Oberfläche eines Metalls, z.B. von rostfreiem Stahl oder Aluminium, durch Schwabbeln, auf elektrolytischem Wege oder auf chemischem Wege poliert ist.

(2) Reflektoren, bei denen die Oberfläche eines Metalls, z.B. von Eisen oder Aluminium, mit einer Porzellanemaille versehen ist.

(3) Reflektoren, bei denen auf die Ober- oder Unterseite von Glas oder eines durchsichtigen Harzes durch Vakuumbeschichten ein Metall, z.B. Aluminium, aufgetragen oder die durch Silberspiegelreaktion versilbert ist4 und

(4) Reflektoren aus den Gruppen (1) oder (3), bei denen noch eine durchsichtige Harzschicht vorgesehen ist.

Nachteilig an den Reflektoren der Gruppe (1) ist, daß ihre Oberfläche, wenn sie durch Schwabbeln poliert ist, letztlich rauh ist. Wenn lediglich eine metallische Oberfläche

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vorgesehen ist, bereitet es große Schwierigkeiten, ihnen ein reguläres oder regelmäßiges Reflexionsvermögen zu verleihen. Wenn solche Reflektoren auf elektrolytischem oder chemischem Wege poliert wurden, muß man ein Naßverfahren durchführen. Dies hat einerseits wegen der verwendeten Chemikalien Umweltverschmutzungsprobleme zur Folge, andererseits besitzt auch hier die polierte Oberfläche kein gutes reguläres oder regelmäßiges Reflexionsvermögen. Schließlich bereitet bei solchen Reflektoren auch die Bildung einer lichtreflektierenden Oberfläche Schwierigkeiten.

Bei den Reflektoren der Gruppe (2) besitzt die durch Emaillieren mit Porzellan erhaltene Oberfläche überhaupt kein reguläres oder regelmäßiges Reflexionsvermögen. Ferner läßt auch die Oberflächenglätte zu wünschen übrig. Mit solchen Reflektoren läßt sich das Licht lediglich willkürlich reflektieren oder nur dispergieren.

Da bei den Reflektoren der Gruppe (3) die Oberfläche aus einem Metall besteht, besitzen sie eine schlechte Chemikalien-, Witterungs- und Abriebbeständigkeit. Ihr reguläres oder regelmäßiges Reflexionsvermögen ist zwar gut, die Gesamtreflexion ist jedoch nicht so gut wie bei vernikkelten oder verchromten Metallen. Auch das RLattieren oder Galvanisieren wird als Ilaßverfahren durchgeführt, so daß auch hier infolge der benötigten Chemikalien Umweltverschmutzungsprobleme auftreten.

Die Reflektoren tier Gruppe (4) wurden entwickelt, um bei ihnen die Nachteile der bekannten Reflektoren zu vermeiden. Hierbei ist Ue metallische Oberfläche geschützt und zeigt eine hohe rtvailäre oder legelmäßige Reflexion. An-

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dererselts sind die Witterungs-, Abrieb-, Licht- und Chemikalienbeständigkeit des verwendeten Harzes problematisch, d.h., wenn ein Harz verwendet wird, dessen Licht-, Hitze- und Witterungsbeständigkeit nicht besonders gut sind, daß sich die Oberfläche im Laufe der Zeit verfärbt oder ihre Durchsichtigkeit verliert. Wenn ferner die Oberfläche mit einem Tuch gerieben wird, um sie zu säubern, entstehen Kratzer. Wenn die Harzschicht zu dick gemacht wird, erfolgt eine starke Absorption von Licht und Infrarotstrahlen, so daß sich die Oberflächentemperatur erhöht und die physikalischen Eigenschaften verschlechtern.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen nicht mit den geschilderten Nachteilen der bekannten Reflektoren behafteten Reflektor zu schaffen.

Wenn ein lichtreflektierendes Metall im Vakuum auf ein metallisches oder nicht-metallisches Substrat aufgetragen wird, gibt der aufgetragene reflektierende Metallfilm das Muster der metallischen oder nicht-metallischen Substratoberfläche genau wieder. Wenn also das metallische oder nicht-metallische Substrat rauh ist oder Löcher aufweist, lassen sich diese "Fehlstellen" auch durch Vakuumauftrag von Metallfilmen kaum beseitigen. Folglich muß die Substratoberfläche poliert werden. Bezüglich des Polierens sei auf die geschilderten Nachteile verwiesen. Erfindungsgemäß wird dagegen auf ein metallisches oder nicht-metallisches Substrat eine Harzschicht aufgebracht, um eine eventuelle Rauhheit und gegebenenfalls vorhandene Löcher des Substrats zu kaschieren und um die Substratoberfläche zu glätten. Danach wird auf die Harzschicht im Vakuum eine lichtreflektierende Metallschicht appliziert, um die reguläre oder

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regelmäßige Reflexion zu verbessern. Schließlich wird insbesondere auf der Oberfläche des Ganzen ein Schutzfilm in Form einer im Vakuum aufgetragenen Schicht aus einem lichtdurchlässigen kristallinen keramischen Material vorgesehen. Auf diese Weise lassen sich die Nachteile der bekannten Harzschutzfilme, nämlich die schlechte Hitze-, Lösungsmittel-, Witterungs- und Lichtbeständigkeit, vermeiden.

Als Substrat geeignete Metalle sind beispielsweise übliche Metalle, wie Eisen, rostfreier Stahl, Kupfer, ^essing, Bronze, Nickel, Aluminium und Duralumin oder deren Legierungen, sowie Metallbleche, wie verzinkte oder verzinnte Bleche. Ferner eignen sich auch noch Substrate, bei denen lediglich die Oberfläche mit einem Metall beschichtet ist.

Als nicht-metallische Substrate kommen die verschiedensten Polymerisate, Glas, keramische Substrate, Glimmer, Steine, Schiefer, Holz, Papier und dergleichen in Frage.

Als auf das Substrat aufzutragende Harze können solche verwendet werden, die keine niedrigmolekularen Substanzen, d.h. Substanzen, die im Vakuum einen hohen Dampfdruck aufweisen, entbinden^ und Harze, die die bei Vakuumbeschichtungsverfahren entstehende Hitze oder von außen her zugeführte Hitze auszuhalten vermögen, verwendet werden. Beispiele für solche Harze sind Epoxy-, Polyester-, Phenol-, Allyl-, Silicon-, Polycarbonat- oder Harnstoffharze. Besonders gut eignen sich Siliconharze, insbesondere einen hohen Arylgehalt aufweisende Siliconharz· guter Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit. Ein spezielles Beispiel for besonders gut geeignete Siliconharze sind solche, die einen molprozentualen Anteil Arylreste/(Arylreste + Alkylreste) von 65 bis 100 aufweisen.

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Die einen hohen Arylgehalt aufweisenden Siliconharze sind thermisch härtbar, wenn ihr molprozentualer Anteil Arylreste/(Arylreste + Alkylreste) 65 bis 100, die Anzahl der polymerisierbaren funktionellen Gruppen 2 bis 3 und das Verhältnis der Anzahl Kohlenstoffatome zur Anzahl Siliciumatome 4,25 bis 16 beträgt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um die aus der JA-OS 38 409/78 bekannten PoIyarylalkylsiloxane. Ist das angegebene molprozentuale Verhältnis kleiner als 65, sinkt die Hitzebeständigkeit. Die Anzahl der funktionellen Gruppen ist auf 2 bis 3 begrenzt, da sich in einem solchen Falle das Auftragen des Harzes vereinfacht und nach dem Auftragen eine akzeptable Polymerisation und Aushärtung erreicht wird.

Im Vergleich zu üblichen Siliconharzen mit zahlreichen Alkylresten besitzen die erfindungsgemäß einsetzbaren, einen hohen Arylgehalt aufweisenden Siliconharze eine hohe Härte und folgende günstige Eigenschaften t

(1) Sie besitzen einen bei Üblichen Siliconharzen nicht gegebenen hohen Arylgehalt«

(2) im Vergleich, zu üblichen Siliconharzen mit lediglich Alkylresten oder zahlreichen Alkylresten besitzen die erfindungsgemäß einsetzbaren Siliconharze eine hervorragende Hitzebeständigkeit. Sie vermögen Temperaturen unter 250°C über lange Zeit hinweg und Temperaturen von 250° bis 600⁰C für kürzere Zeit auszuhalten. Darüber hinaus besitzen sie eine hervorragende Licht-, Witterungs-, Chemikalien- und Wasserbeständigkeit.

(3) Sie haften hervorragend an dem Substrat.

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(4) Sie lassen sich hervorragend im Vakuum mit lichtreflektierenden Metallen beschichten, wobei insbesondere auch eine Vakuumbeschichtung bei hohen Temperaturen möglich wird.

(5) Ihr Brechungsindex liegt nahe an den Brechungsindices von Glas und Quarz, so daß sie - auf diese aufgetragen - die Beschichtung kaum erkennen lassen.

(6) Sie liefern farblose und durchsichtige Filme hoher Lichtdurchlässigkeit.

(7) Ihre Biegebeständigkeit ist sehr hoch, d.h. es kommt beim Biegen von solche Filme aufweisenden Substraten praktisch weder zu einer Rißbildung noch zu einem Ablösen der Schicht.

(8) Ihre Verarbeitbarkeit ist gut, wobei praktisch keine Umweltverschmutzungsprobleme auftreten.

Die die geschilderten Eigenschaften aufweisenden, erfindungsgemäß verwendbaren Siliconharze lassen sich auf Gebieten, auf denen es auf eine hohe Hitzebeständigkeit ankommt, und verschiedenen neuen Applikationsgebieten, auf denen übliche Siliconharze mit hohem Alkylgehalt nicht eingesetzt werden konnten, zum Einsatz bringen.

Das Auftragen dieser Harze erfolgt vorzugsweise ohne Mitverwendung eines Lösungsmittels. Die Härtung erfolgt durch Wärmehärten oder Brennen. Erforderlichenfalls können jedoch die Harze auch in Form von Lösungen appliziert werden. In einem solchen Falle wird dann das Lösungsmittel

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aus dem appllzlerten Überzug verdampft. Weitere Auftragverfahren bestehen in einer elektrostatischen Beschichtung oder im Kaschieren des Substrats mit einem vorgebildeten Harzfilm.

Als zur Bildung der lichtreflektierenden Oberfläche des Reflektors durch Vakuumauftrag aufzutragende lichtreflektierende Metalle kommen typische lichtreflektierende Metalle, wie Aluminium, Duralumin, Silber, Weißgold, Gold, Nickel und Chrom, in Frage. Es eignen sich aber auch noch andere Metalle. So ist beispielsweise auch Kupfer lichtreflektierend. Wenn es jedoch alleine zum Einsatz gelangt und mit Sauerstoff, gasförmigem Kohlendioxid, Wasser und dergleichen (in der Luft) in Berührung kommt, verliert es sehr oft sein Lichtreflexionsvermögen. Wenn jedoch seine Oberfläche mit einem Schutzfilm Überzogen ist, kann auch Kupfer zum Einsatz gelangen. Die Vakuumbeschichtung der auf dem Substrat befindlichen Harzschicht mit einem lichtreflektierenden Metall kann durch Vakuumverdampfen, Zerstäuben und Ionenplattierung erfolgen.

Die Vakuumverdampfung stellt das einfachste Verfahren.dar. Da jedoch lediglich die kinetische Energie der aufzutragenden Metallteilchen in deren mittlerem freien Weg ausgenutzt wird (höchstens 0,1 eV oder weniger), dringen die Metallteilchen in das Substrat auch nur höchstens 1 & ein, so daß (nur) ein schwacher Film entsteht. Da die Bindefestigkeit zwischen dem Substrat und einem metallischen Film gering und die Filmdichte niedrig ist, ist auch die Abziehfestigkeit des betreffenden Films vom Substrat gering. Bei diesem Verfahren verlängert sich der mittlere freie Weg bei geringem Teilchengewicht der Metallteilchen, höherem

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Vakuum und hoher Temperatur. Folglich lassen sich Metalle geringen Atomgewichts oder geringen Atomdurchmessers ohne Schwierigkeiten auftragen. Zweckmäßigerweise erfolgt die Vakuumbeschichtung bei einem Druck von mindestens 0,00013, vorzugsweise von 0,000013 mbar oder weniger. Ein Unterschied In einer Zehnerpotenz des Vakuums bedingt einen 10-fachen Unterschied im mittleren freien Weg, so daß beim Vakuumbeschichten das jeweilige Vakuum den wichtigsten Parameter darstellt.

Wenn beispielsweise ein keramisches Material in aufgeschmolzenem Zustand unter Vakuum gehalten wird, erfolgt in bezug auf das ursprünglich eingestellte Vakuum ein Vakuumverlust von zwei Zehnerpotenzen. Somit bereitet die Steuerung der Vakuumverdampfung Schwierigkeiten. Ebenfalls Schwierigkeiten bereitet es in einem solchen Falle, dem aufgetragenen Film die erforderliche Festigkeit zu verleihen.

Der Temperaturbeitrag zum mittleren freien Weg entspricht der Quadratwurzel der absoluten Temperatur, so daß dieser Faktor nicht so sehr ins Gewicht fällt.

Wenn man eine lichtreflektierende Legierung verwendet, kann man eine Vakuumverdampfung durchführen, sofern die vorhandenen Metalle eine Molekülverbindung bilden oder Ihre mittleren freien Wege oder ihre Verdampfungsgeschwindigkeiten einander ähneln. Wenn dies jedoch nicht der Fall ist, kommt es Infolge der Dissoziation der lichtreflektierenden Legierung in ihre Metallbestandteile zu einer getrennten Ablagerung derselben, so daß nur ein ungleichmäßiger oder schwacher Film gebildet wird. In diesem Falle empfiehlt sich die Durchführung des später noch beschriebenen Zerstäubungsverfahrens.

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Bei einem Zerstäubungsverfahren werden angeregte Teilchen, deren kinetische Energie infolge ihrer höheren Geschwindigkeit größer ist als bei der Vakuumbedampfung, auf das Subrat auftreffen gelassen und aufgetragen. Die kinetische Energie beträgt in einem solchen Falle mehrere 10 bis 100 oder mehr Elektronenvolt. Die Teilchen dringen mehrere % bis mehrere 10 Ä in das Substrat ein. Folglich erhält man im Vergleich zu einem Vakuumbedampfungsverfahren einen aufgetragenen Film hoher Festigkeit und Haltbarkeit. Auch die Lichtreflexion eines aufgetragenen Metallfilms ist recht gut. Wenn man eine lichtreflektierende Legierung aufträgt, erfolgt beim Vakuumbedampfen der Auftrag durch Verdampfen einer Legierungsschmelze. Demgegenüber ist beim Zerstäubungsverfahren vorteilhaft, daß kaum eine Dissoziation der Einzelbestandteile (der Legierung) erfolgt, da durch Sublimation aus einem festen Gegenstück Gase gebildet werden. Somit kann im Rahmen eines Zerstäubungsverfahrens auch mit einer Legierung beschichtet werden.

Nachteilig an einem Zerstäubungeverfahren ist, daß die aufzutragenden Materialien als sogenanntes Gegenstück einer speziellen Form, z.B. in Form einer runden Platte oder eines Zylinders, zum Einsatz gelangen muß und daß sowohl die Beschichtungsgeschwindigkeit als auch der Produktionsgrad schlecht sind.

Ionenplattier- oder -galvanisierverfahren lassen sich in mehrere verschiedene Varianten einteilen. Wenn man sich einer Verfahrensvariante guter Beschichtungswirkeamkeit bedient, erhält man bei Aufwendung einer Energie von einigen KeV einen aufgetragenen Film, der mehrere 100 % tief im Substrat verankert ist. Die Ionenplattierung unterschei-

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det sich von den geschilderten beiden Verfahren darin, daß nicht neutrale, sondern kationische Teilchen aufgetragen werden. Da sich kationische Teilchen mittels elektrischer Beschleunigungsspannung auf das in einem elektrischen Feld befindliche Substrat (d.h. eine Kathode) hin bewegen, ist ihre Fluggeschwindigkeit schneller als bei der Durchführung des Zerstäubungsverfahrens. Da es sich um kationische Teilchen handelt, ist ihr Teilchendurchmesser gering und ihr mittlerer freier Weg langer als bei der Vakuumbedampfung oder Zerstäubung.

Es gibt folgende typische Ionenplattier- oder -galvanisierverfahren:

(1) Plasmaionenplattierung:

Hierbei wird zwischen die aufzutragenden Materialien und das Substrat bei vermindertem Druck von 0,013 bis 0,0013 mbar eine Spannung von einigen 100 bis einigen 1000 V angelegt, wobei eine Glühentladung erfolgt, die verdampften neutralen Teilchen in dem erzeugten Plasma ionisiert werden und die Beschichtung durchgeführt wird. Ein Merkmal dieser Verfahrensvariante ist, daß der Ionisierungsgrad einige 1096 höher ist und ein fester Filmüberzug entsteht. Da sich die Teilchen längs einer elektrischen Kraftlinie in dem elektrischen Feld bewegen, kann auch die Rückseite des Substrats beschichtet werden. Der Temperaturanstieg in der Kathode ist Jedoch groß, weswegen das Substrat hitzebeständig sein muß. Ferner ist der mittlere freie Weg kurz, so daß dieBeschichtung großdimensionierter Gegenstände Schwierigkeiten bereitet.

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(2) Hochfrequenzionenplattierung:

Hierbei werden verdampfte Teilchen durch eine Hochfrequenzoszillatorspule passieren gelassen, wobei sie ionisiert und in dieser Form aufgetragen werden. Bei diesem Verfahren erfolgt in vorteilhafter Weise keine Glühentladung, trotzdem kann selbst bei einem Vakuum von 0,0013 bis 0,00013 mbar beschichtet werden. Weiterhin ist hierbei der Temperaturanstieg einer Kathode gering. Oa andererseits der Ionisierungsgrad gering ist und die Beschichtung von Gegenständen, deren Durchmesser den Durchmesser der verwendeten Hochfrequenzoszillatorapule übersteigt, Schwierigkeiten bereitet, lassen sich große vorspringende Bezirke kaum beschichten.

(3) Arbeiten mit angelegter Spannung:

Hierbei erfolgt die Vakuumbeschichtung bei einem verminderten Druck von 0,00013 bis 0,000013 mbar bei angelegter Spannung unter sonst gleichen Bedingungen wie die Flasmaionenplattierung. Bei dieser Verfahrensvariante läßt sich visuell praktisch keine Glühentladung feststellen, es fließt jedoch ein Kathodenstrom. Bei einem Vakuum von etwa 0,00013 mbar und einem elektrischen Spannungsgradienten von einigen 10 V/cm oder darüber läßt sich diese VerfahrensVariante in akzeptabler Weise durchführen. Die bei dieser Verfahrensvariante erzielbaren Ergebnisse liegen zwischen den Ergebnissen der Plasmaionenpiattierung und der Vakuumbedampfung.

(4) Plattierung mittels einer Ionenpistole oder eines Ionenrohrs:

Bei den Verfahrens Varianten (1) bis (3) werden vorher durch Widerstandsheizung oder Elektronenstrahlen verdampf-

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te Teilchen in einem elektrischen Feld-Plasma oder mittels Hochfrequenz ionisiert. Bei Verwendung einer Ionenpistole oder eines Ionenrohrs erfolgt dagegen eine direkte Ionisierung der Teilchen.

In typischer Weise bedient man sich zur Durchführung dieser Verfahrensvariante einer i-Pistole oder eines i-Rohrs oder einer Hohlkathode mittels Hochfrequenz. In beiden Fällen ist der Ionisierungsgrad hoch. In vorteilhafter Weise ist bei Durchführung dieser Verfahrensvariante eine Vakuumbeschichtung auch in hochevakuierten Systemen möglich.

Bei der Durchführung irgendeiner Ionenplattierung oder -galvanisierung müssen die geschilderten Parameter in Erwägung gezogen werden, da es im Falle der Aufbringung von Metallüberzügen zu einer Verfärbung der lichtreflektierenden Oberfläche oder in einigen Fällen auch zu einer Trübung derselben unter Verminderung des Reflexionsvermögens kommen kann.

Beim Auftragen eines lichtreflektierenden Metalls müssen zur Verbesserung des Lichtreflexionsvermögens reaktionsfähige Gase, z.B. Luft, weitestgehend ausgeschlossen werden. Sonst siikt entweder die Gesamtreflexion oder aber es kommt zu einer Färbung oder Verfärbung der lichtreflektierenden Oberfläche.

Als durch Vakuumauftrag auf die im Vakuum aufgetragene lichtreflektierende Metallschicht aufzutragende lichtdurchlässige kristalline Keramikwerkstoffe kommen beispielsweise keramische Materialien der Oxidreihe, z.B. Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid und keramischer

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Spinel, Iolitkeramlkwerkstoffe, z.B. Cordierlt, einen hohen Aluminiumgehalt aufweisendes Aluminiumoxid und Mullitkeramikmaterialien, Zirkonkeramlkmaterlallen, Lithiumoxidkeramikmaterialien, wie Pyroceram, Steatitkeramikmaterlallen, Titanoxidkeramikmaterialien und dergleichen in Frage. Ein durch Vakuumauftrag erzeugter kristalliner Schutzfilm kann jedoch auch aus einem keramischen Material bestehen, das lichtdurchlässig wird.

Welches keramische Material im einzelnen gewählt wird, hängt vom Gebrauchszweck des Reflektors ab. Wenn beispielsweise Hitze- und Säurebeständigkeit erforderlich sind, gelangt ein einen hohen Aluminiumgehalt aufweisendes Aluminiumoxid oder ein Mullitkeramikmaterial zum Einsatz. Wenn eine Alkalienbeständigkeit benötigt wird, werden beispielsweise Fayali-b· oder Serpentinkeramikmaterialien bevorzugt. Wenn Hitzebeständigkeit benötigt wird, sind beispielsweise Tolit- oder Lithiumoxidkeramikmaterialien besser. Insbesondere dann, wenn die thermische Ausdehnung und Schrumpfung gering sein müssen, gelangt vorzugsweise ein Lithiumoxidkeramikmaterial, wie Pyroceram, zum Einsatz.

Die Vakuumbeschichtung mit einem kristallinen keramischen Material kann mit derselben Vorrichtung wie die Vakuumbeschichtung mit dem lichtreflektierenden Metall durchgeführt werden. Die Arbeitsweisen unterscheiden sich jedoch bei lichtreflektierenden Metallen und kristallinen keramischen Werkstoffen ganz erheblich.

Zunächst ist die zum Erschmelzen, Sublimleren und Verdampfen eines kristallinen keramischen Materials oder Werkstoffs erforderliche Energie im Vergleich zu dem zum selben Zweck bei einem lichtreflektierenden Metall benötigten

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Energie sehr hoch. Ungeachtet des durchgeführten Beschichtungsverfahrens ist zum Auftragen eines kristallinen keramischen Werkstoffs mehr Zeit erforderlich als zum Auftragen eines lichtreflektierenden Metalls. Darüber hinaus sind die zum Vergasen und Ionisieren kristalliner keramischerWerkstoffe geeigneten Verfahren begrenzt. So können beispielsweise zahlreiche lichtreflektierende Metalle durch Widerstandsheizung mit Hilfe eines hochschmelzenden Metalls erschmolzen und vergast werden. Die meisten kristallinen keramischen Werkstoffe lassen sich jedoch nicht durch Widerstandsheizung erschmelzen und vergasen, zu diesem Zweck benötigt man vielmehr Elektronen- oder Ionenstrahlen.

Da ferner ein lichtreflektierendes Metall eine große thermische Leitfähigkeit besitzt, wird, wenn lediglich ein Teil desselben erwärmt wird, das gesamte Metall gleichmäßig warm und gleichmäßig erschmolzen. Bei kristallinen keramischen Werkstoffen kommt es oftmals zu einem Erschmelzen nur an der erhitzten Stelle und in ihrer Nachbarschaft. Die erfindungsgemäß zu verwendenden kristallinen keramischen Werkstoffe besitzen Vakuumbeschichtungseigenschaften, die sich von den entsprechenden Eigenschaften eines Metalls unterscheiden. Dies sollte beim Vakuumbeschichten in Betracht gezogen werden.

So kommt es beispielsweise beim üblichen Auftragen von Aluminiumoxid zur Bildung eines gelben oder in Extremfällen schwärzlich-braunen Films. Erfindungsgemäß läßt sich dieses Problem jedoch durch ungehinderte Zufuhr von Sauerstoff oder durch Reaktionsbeschichten mit Sauerstoff erfolgreich lösen, wobei man einen farblosen durchsichtigen Filmüberzug erhält.

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Da schließlich der mittlere freie Weg von keramischen Werkstoffen in vielen Fällen kürzer 1st als der von Metallen, müssen bei sonst gleichen Bedingungen drastischere Verfahrensbedingungen, z.B. ein höheres Vakuum, eine höhere Temperatur, ein höherer Ionisierungsgrad und dergleichen, eingehalten werden als bei lichtreflektierenden Metallen. Aluminium kann im Vakuum selbst noch bei einer Druck von 0,00013 mbar aufgetragen werden. Mit Siliciumdioxid läßt sich jedoch kein akzeptabler Filmüberzug herstellen, wenn nicht das Vakuum auf 0,000013 mbar erhöht wird. Bei der Durchführung eines Zerstäubungsverfahrens erfolgt der Auftrag keramischer Werkstoffe weit langsamer als von lichtreflektierenden Metallen. Bei der Ionenplattierung erfolgt im Vergleich zu einem lichtreflektierenden Metall kaum eine Ionisierung keramischer Werkstoffe. Da das beschichtete Substrat, d.h. die Kathode, isoliert ist, läßt sich kaum eine Ionenplattierung durchführen. Dies gilt insbesondere bei Ionenplattierverfahren, bei denen die Kathodenspannung hoch und der Ionenstrom groß 1st (z.B. bei der Flasmaionenplattierung).

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In solchen Fällen erreicht man eine beträchtliche Verbesserung dadurch, indem man nicht das Substrat als Kathode verwendet sondern eine Kathode herstellt, bei der ein Metallnetz in der Nachbarschaft des Substrats angeordnet ist. Beim Plasmaionenplattieren wird die angelegte Spannung auf einem Wert von Ionisierungsspannung bis über oder etwa 10KV oder darunter gehalten. Die Beschichtung erfolgt bei einem reduzierten Druck von mindestens 0,0013 bis 1,3 mbar, vorzugsweise bei einem verminderten Druck von 0,013 mbar. Wenn der Wert des verminderten Drucks zu groß ist, erfolgt entweder keine Glühentladung oder es verschwindet der Kathodendunkelraum. Wenn dagegen der Wert für den reduzierten Druck zu gering ist, kommt es in einigen Fällen in nachteiliger Weise zu einer Bogen- oder Funkenentladung. Bei Verwendung eines Ionengenerators, z.B. beim Hochfrequenzionenplattieren, wird eine Hochfrequenzionisierungspistole oder eine Hohlkathode verwendet. Auf diese Weise wird es möglich, auch bei einem Vakuum bis zu höchstens 0,00013 mbar zu beschichten. Wenn der Ionisierungsgrad ausreichend hoch ist, wird der mittlere freie Weg der Substanzteilchen länger als beim Vakuumverdampfen. Auch dann, wenn die angelegte Spannung größer wird, wird der mittlere freie Weg länger. Der Vorteil der Ionenplattierung ist somit, daß man selbst bei niedrigem Wert für den verminderten Druck beschichten kann.

Da die Ionisierungsspannung bei keramischen Materialien groß und der mittlere freie Weg kurz ist, ist es ratsam, die Plasmaionenplattierung mit möglichst hoher Anregungsspannunq durchzuführen oder eine Hohlkathode oder Hochfrequenzionenpistole zu verwenden. Wenn sich in diesem Fall die Materialien in ihrem mittleren freien Weg oder Ionisierungsgrad zu stark unterscheiden, verliert die Filmoberfläche ihre Durchsichtigkeit oder sie verfärbt sich. In einigen Fällen erhält man dann auch einen Filmüberzug ungleichmäßiger Zusammensetzung. Somit sollten chemisch möglichst einheitliche Materialien zum Einsatz gelangen.

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Da oftmals eine Sauerstoffverarmung stattfindet, ist es ratsam, die Beschichtung in einer Sauerstoffatmosphäre durchzuführen.

Der jeweils erhaltene Reflektor ist bereits unmittelbar nach Beendigung seiner Herstellung hervorragend haltbar, durch erstens mehrtägiges Liegenlassen bei Raumtemperatur, zweitens 1o-minütiges bis mehrere Stunden dauerndes Erwärmen auf eine Temperatur unter der Wärmeverformungstemperatur oder drittens Altern durch mehrmaliges Erwärmen auf eine Temperatur unter der Wärmeverformungstemperatur und nachgeschaltetes Abkühlen läßt sich jedoch die Haltbarkeit des Reflektors noch verbessern.

Lichtdurchlässige keramische Schutzfilme sind kristallin, während Filme aus Siliziumdioxid, Clas und dgl. amorph sind. Somit unterscheiden sich die Eigenschaften der betreffenden Filme voneinander. Im Vakuum aufgetragene keramische Filme besitzen im Vergleich zu im Vakuum aufgetragenen Siliziumdioxid-oder Glasfilmen folgende hervorragende Eigenschaften:

1. Ein gleichmäßiges Auftragen von Siliziumdioxid- oder Glasüberzügen auf tiefe Einbuchtungen oder kompliziert gebaute Formlinge bereitet Schwierigkeiten. Dagegen lassen sich durch Vakuumauftrag von keramischen Werkstoffen ohne Schwierigkeiten auch bei den genannten Formkörpern gleichmäßige Überzüge herstellen.

2. Je nach dem Letztgebrauchsort können geeignete keramische Werkstoffe mit geeigneten Substraten, zu denen sie eine gute Affinität besitzen, gewählt werden. Durch Vakuumauftrag erhält man dann einen hochdichten, lichtdurchlässigen Schutzfilm günstiger Klebrigkeitseiqenschaften, der für Lösungsmittel, Wasser, Chemikalienlösungen und dgl. undurchlässig ist. Die Haltbarkeit von entsprechenden

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Reflektoren ist hervorrangend.

3. Durch Vakuumauftrag erzeugte Schichten aus keramischen Werkstoffen vermögen nicht nur als Schutzschichten zur Festigkeitsverbesserung von Reflektoren dienen, sie verleihen dem Reflektor auch noch andere Eigenschaften. So ist beispielsweise ein keramischer Werkstoff niedrigen Oxidationsgrads oftmals elektrisch leitend, so daß er dem Reflektor durch Anlegen eines elektrischen Stroms Antischleiereigenschaften verleihen kann. Ferner bereitet es keine Schwierigkeiten, über die keramische Schicht den Reflektor funktionell lichtdurchlässig oder willkürlich reflektierend zu machen.

4. Zur Färbung von Siliziumdioxid, Glas und dgl. müssen Färbemittel zugesetzt werden, keramische Werkstoffe können dagegen von Hause aus bereits farbig sein. So lassen sich durch Vakuumauftrag eines von Hause aus farbigen keramischen Werkstoffs die verschieden farbigen Reflektoren herstellen.

Ein Reflektor gemäß der Erfindung zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

1. Auf die Oberfläche eines metallischen oder nichtmetallischen Substrats werden zum Ausgleich von Löchern oder sonstigen rauhen Oberflächenstellen (der Metall- oder Nicht-Metalloberfläche) Harze aufgetragen, so daß die Substratoberfläche nicht mehr poliert zu werden braucht. Vielmehr kann auf der mit einer Harzschicht versehenen Substratoberfläche durch Vakuumauftrag direkt eine glatte lichtreflektierende Metallschicht ausgebildet werden.

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2. Da der Auftrag des lichtreflektierenden Metalls und eines kristallinen keramischen Werkstoffs in jedem Falle im Vakuum erfolgt, können die beiden Materialien kontinuierlich mit derselben Vorrichtung appliziert werden, so daß sich also die Reflektorherstellung sehr einfach gestaltet.

3. Da ein kristalliner keramischer Werkstoff im Vakuum aufgetragen wird, läßt sich anders als bei Applikation eines üblichen Harzüberzuges als lichtreflektierender Metallfilm ein dünner Film desselben Musters erzeugen. Die Lichtbrechung oder -absorption durch den Schutzfilm sind sehr gering. Ebenfalls sind die Änderungen der Gesamtreflexion, der regulären oder regelmäßigen Reflexion und der Brechung gering. Noch stärker ins Gewicht fällt, daß im Laufe der Zeit praktisch kein Verlust an Durchsichtigkeit und auch keine Farbbeeinträchtigung (wie dies bei Harzschutzschichten der Fall ist) erfolgen.

4. Die lichtdurchlässige keramische Schicht zeigt eine hervorragende Hitze-, Licht-, Witterungs- und Lösungsmittelbeständigkeit. Da die Oberfläche hoch dicht ist, erfolgt selbst bei langer dauerndem Gebrauch und einer Verschmutzung mit ölen keine Korrosion. Auch beim Abreiben von Schmutz kommt es nur zu einer geringen Kratzerbildung, so daß die Haltbarkeit hoch ist. Die erfindungsgemäßen Reflektoren besitzen somit eine gute öl- und Abriebbeständigkeit.

5. im Vergleich zu einem Harzfilm läßt sich der lichtdurchlässige keramische Film durch Vakuumauftrag als dünner Film hoher Wärmeleitfähigkeit ausbilden. Wenn der Reflektor also in Beleuchtungskörpern verwendet wird, ist der

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Temperaturanstieg in dem aufgetragenen Film nur gering.

6. Wenn man auf das Substrat eine ebene Harzschicht appliziert, kommt das reguläre oder regelmäßige Reflexionsvermögen einer auf diese Schicht durch Vakuumauftrag aufgetragenen lichtreflektierenden Metallschicht voll zur Geltung, so daß der erhaltene Reflektor Bilder sehr klar reflektiert und je nach der gewünschten Krümmung der reflektierenden Oberfläche Lichtsammei- und Streueigenschaften hoher Präzision aufweist.

Die beschriebenen Schichten brauchen nicht aus einem einzigen Material zu bestehen. So kann beispielsweise die durch Vakuumauftrag erzeugte Schicht aus einem lichtreflektierenden Metall aus einem Verbundgebilde aus zwei Arten von Metallen, wie Kupfer und Aluminium, bestehen. Ferner kann die lichtdurchlässige kristalline keramische Schicht aus einem Verbundgebilde aus zwei Arten kristalliner keramischer Werkstoffe bestehen.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen .

Beispiel 1

Eine rostfreie Stahlfolie einer Stärke von 0,03 cm und einer Fläche von 25cm² wird entfettet, gewaschen und getrocknet. Danach wird eine Lösung eines Epoxyharzes aufgetragen und druch Erwärmen gehärtet. Nun wird das beschichtete Substrat in das Glockengefäß einer Vakuumbeschichtungsvorrichtung eingebracht und parallel ausgerichtet in einem Abstand von 30 cm direkt über der Herdauskleidunq angeordnet. Nach dem Vermindern des Drucks auf ein

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Vakuum von 0,000027 mbar wird durch Erhitzen mit einem Elektronenstrahl Nickel in Luftatmosphäre verdampft. Die Vakuumbeschichtung erfolgt während 30 s bei einer Substrattemperatur von 150°C, einer angelegten Spannung von - 3 KV, einer EB-Ausgangsleistung von 2,5 KW und einem Beschichtungsdruck von 0,000052 bis 0,000078 mbar (vgl. Tabelle 2,1). Nachdem das Vakuum im Glockengefäß auf 0,000027 mbar eingestellt ist, wird bis zu einem Druck von 0,0065 mbar gasförmiger Sauerstoff eingeleitet, worauf der Druck erneut auf O,OOOO27 mbar reduziert wird. Diese Maßnahmen werden zweimal wiederholt, worauf in der Sauerstoffatmosphäre Mullit durch Erhitzen mit einem Elektronenstrahl verdampft wird. Die Vakuumbeschichtung dauert 5 min bei einer Substrattemperatur von 150°C, einer angelegten Spannung von - 0,7 KV, einer EB-Ausgangsleistung von 1,5 KW und einem Beschichtungsdruck von 0,000091 bis 0,000117 mbar (vgl. Tabelle 2,1).

Wird der Reflektor mit dem lichtdurchlässigen Mullitschutzfilm bei einer konstanten Badtemperatur von 150°C einem Hitzetest unterworfen, zeigt sich keine unnormale Änderung, d.h. der Reflektor besitzt eine gute Hitzebeständigkeit. Bei starkem Reiben mit Gaze ist keine Beschädigung feststellbar. Beim Abziehtest mit Hilfe einesCellophanbands kann keine Entlaminierung beobachtet werden, d.h. die Abriebbeständigkeit und die Haftung sind bei dem erhaltenen Reflektor hervorragend. Schließlich kommt es bei Beaufschlagung mit organischen Lösungsmitteln oder ölen zu keiner Korrosion. Da also der erhaltene Reflektor auch lösungsmittel-und ölbeständig ist, kann er als Innendekorationsspiegel und Deckenlicht reflektierender Spiegel verwendet werden.

Beispiel 2

Ein 0,1 cm dickes Aluminiumblech einer Fläche von 10 cm¹

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wird mit einem Phenolharz beschichtet, worauf die Harzschicht durch Erwärmen gehärtet wird. Danach wird das
beschichtete Substrat in dem Glockengefäß einer Vakuumbeschichtungsvorrichtung in einem Abstand von 4 cm von
einer Hochfrequenzoszillatorspule eines Durchmessers
und einer Höhe von jeweils 10 cm, die sich 8 cm direkt
über der Herdauskleidung befindet, angeordnet. Nach Einstellen eines Vakuums auf 0,000013 mbar wird bis zu
einem Druck von 0,0065 mbar gasförmiges Argon eingeleitet, worauf der Druck des Systems erneut auf 0,000013 mbar gesenkt wird. Die geschilderten Maßnahmen werden zweimal wiederholt. Durch Erhitzen mittels eines Elektronenstrahls bei einer
angelegten Spannung von-1,5KV, einer EB-Ausgangsleistung
von 1,5 bis 2 KW und einem Beschichtungsdruck von 0,00065
bis 0,00078 mbar (vgl. Tabelle 2,2), wird Aluminium in der Argongasatmosphäre verdampft. Die Rf-Ausgangsleistung beträgt 350 W, die Frequenz 13,56 MHz. Das Substrat wird bei Raumtemperatur gehalten. Die verdampften Teilchen werden durch eine Hochfrequenzoszillatorspule geleitet. Das Beschichten dauert 30 s.

Nachdem das Vakuum auf 0,000013 mbar eingestellt ist, wird gasförmiger Sauerstoff bis zu einem Druck von 0,0065 mbar
eingeleitet, worauf der Druck im System erneut auf 0,000013 mbar gesenkt wird. Diese Maßnahmen werden zweimal wiederholt. Hierauf wird in der geschilderten Weise in der Sauerstoffatomsphäre 5 min lang Aluminium bei einer angelegten Spannung von - 0,7 KV, einer EB-Ausgangsleistung von 1,5KW und
einem Beschichtungsdruck von 0,00052 bis 0,00065 mbar
(vgl. Tabelle 2,1) verdampft.

Bei der Durchführung des Hitzebeständigkeitstests in einem konstanten Temperaturbad bei einer Temperatur von 150°C
zeigt der in der geschilderten Weise hergestellte Reflektor mit dem farblosen durchsichtigen Aluminiumoxidschutztilm weder

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ti

hinsichtlich seiner Oberfläche noch seines Reflexionsvermögens eine Änderung, d.h. er besitzt eine hohe Hitzebeständigkeit. Ebensowenig ist eine Änderung bei 5-tägiger Lagerung bei Raumtemperatur und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % feststellbar. Bei der Durchführung des Abziehtests mittels eines Cellophanklebebandes ist keine Ablösung einzelner Schichten feststellbar. Ebensowenig treten bei starkem Reiben mit Gaze Kratzer auf, d.h. die Haftung und die Abriebbeständigkeit des erhaltenen Reflektors sind hervorrangend.

Im Vergleich zu einem Reflektor, bei dem auf dem in üblicher Weise chemisch polierten Aluminiumsubstrat nach einem Naßverfahren oder durch das Alumit-Verfahren Siliziumdioxid abgelagert wurde, besitzt der erfindungsgemäß hergestellte Reflektor eine hervorragende Gesamtreflexion und eine größere reguläre oder regelmäßige Reflexion. Er eignet sich also bestens für Beleuchtungskörper, bei denen reguläre oder regel-r mäßige Reflexionseigenschaften erforderlich sind. Durch organische Lösungsmittel oder öle wird der erfindungsgemäß hergestellte Reflektor nicht korroidiert, d.h. er besitzt eine hohe Lösungsmittel- und ölbeständigkeit. Der Reflektor eignet sich ferner als Deckenlicht reflektierender Spiegel und Innendekorationsspiegel.

Beispiele 3 und 4

Aus einer handelsüblichen Glasplatte einer Stärke von O,2 cm wird ein Stück einer Fläche von 15 cm² ausgeschnitten. Ferner wird eine 0,15 cm starke Messingfolie durch Ziehen in eine Form eines paraboloidischen reflektierenden Lampen- oder Leuchtschirms eines Durchmessers von 30 cm und einer Höhe von 15 cm gebracht. Danach wird das Ganze mit einer Schwabbelscheibe poliert, entfettet, gewaschen und getrocknet. Auf jedes Substrat wird ein einen hohen Arylgehalt aufweisendes Silikonharz eines mol-%-ualen Anteils Phenylreste zu Phenylreste plus Methylreste

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von 83,6 aufgetragen, worauf die Schicht durch Erwärmen gehärtet wird. Das jeweils mit einer Harzschicht versehene Substrat wird in das Glockengefäß einer Vakuumbeschichtungsvorrichtung eingebracht. In Beispiel 3 wird das beschichtete Substrat parallel ausgerichtet in einem Abstand von 30 cm unmittelbar über der Herdauskleidung angeordnet. In Beispiel 4 befindet sich die Unterseite des Paraboloidischen reflektierenden Lampenschirms parallel ausgerichtet in einem Abstand von 20 cm über der Herdauskleidung.

Nach dem Einstellen des Vakuums auf einen Druck von 0,000033 mbar (in beiden Fällen) wird in Beispiel 3 Chrom, in Beispiel 4 Aluminium durch Erhitzen mittels eines Elektronenstrahls in der Luftatmosphäre verdampft. Gearbeitet wird unter folgenden Bedingungen: angelegte Spannung -2 KV; EB-AusgangsleistungO,5 bis 0,7 KW, Beschichtungsdruck 0,00002 bis 0,O00O27 mbar, Beschichtungsdauer 20 s (vgl. Tabelle 2,3); angelegte Spannung: - 3 KV; EB-Ausgangsleistung 2 KW; Beschichtungsdruck 0,000078 bis 0,000091 mbar; Beschichtungsdauer 30 s(vgl. Tabelle 2,4). Die Temperatur des Substrats während des Beschichtens beträgt in Beispiel 3 150⁰C, in Beispiel 4 Raumtemperatur.

Nach dem Einstellen des Vakuums in dem Glockengefäß auf 0,000013 mbar wird bis zu einem Druck von 0,0065 mbar gasförmiger Sauerstoff eingeleitet, worauf das System erneut auf einen Druck von 0,000013 mbar evakuiert wird. Die geschilderten Maßnahmen werden zweimal wiederholt, worauf nach Erhitzen des Substrats auf eine Temperatur von 18O⁰C unter den im folgenden angegebenen Bedingungen: angelegte Spannung - 0,7 KV; EB-Ausgangsleistung 1 bis 1,2 KW; Beschichtungsdruck 0,000104 bis 0,00013 mbar (Beispiel 3) bzw. angelegte Spannung -1 KV; EB-Ausgangsleistung 1,5 KW; Beschichtungsdruck 0,000104 bis 0,000117 mbar ^Beispiel 4, entsprechend Tabelle 2). Ein elektrolytisch erschmolzener Spinell (Beispiel 3) bzw. Aluminiumoxid (Beispiel 4)* mittels eines Elektronenstrahls verdampft und 5 min lang im Vakuum aufge-

* wird

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tragen.

Bei der Durchführung des Hitzetests mit dem erhaltenen vierlagigen Reflektor bzw. reflektierenden Lampenschirm in einem eine konstante Temperatur von 180°C aufweisenden Bad zeigt es sich, daß sich weder die Oberflächenfärbung noch das Reflexionsvermögen geändert hat, d.h. der jeweilige Reflektor besitzt eine hohe Hitzebeständigkeit. Die gleichen Ergebnisse erhält man bei 3-tägigem Eintauchen des Reflektors in Stadtwasser. Wenn man den Beschichtungswinkel beim Vakuumauftragen auf O° bis 50° einstellt, erhält man einen 1ichdurchlässigen Schutzfilm derselben Eigenschaften. Beim Kreuzschnittfest ist keine Ablösung feststellbar, d.h. die Haftung zeigt einen Wert von 100/100. Beim Auftrag organischer Lösungsmittel oder von ölen ist keine Korrosion feststellbar. Der Reflektor besitzt eine hohe Lösungsmittel- und ölbeständigkeit. Der Reflektor des Beispiels 3 eignet aich bestens als Innenspiegel für Ausstellungsräume oder Schaufenster. Andererseits eignet sich der Reflektor des Beispiels 4 in hervorragender Weise als Lampen- oder Leuchtschirm für Innenbeleuchtungskörper.

Beispiel 5

Eine 0,1 cm dicke Lage aus einem wärmehärtbaren Polyesterharz einer Fläche von 10 cm², die vollständig mit einem einen hohen Arylgehalt aufweisenden Silikonharz eines mol-%-ualen Verhältnisses Phenylreste zu Phenylreste plus Methylreste von 83,6 beschichtet und durch Erwärmen gehärtet war, wird in den Substrathalter einer Zerstäubungsvorrichtung eingespannt. Als Gegenstück dient ein Aluminiumblech. Der Abstand zwischen dem Substrat und dem Gegenstück wird auf 20 cm eingestellt. Nach dem Einstellen des Vakuums im Glockengefäß auf 0,0000039 mbar wird bis zu einem Druck von 0,0013 mbar gasförmiges Argon eingeleitet. Bei geschlossenem Schalter wird 10 min lang eine

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²/

Säuberungszerstäubung bei einer Ausgansleistung von 4,5 KW und einer Hochfrequenz von 13,56 MHz durchgeführt, um die Gegenstückoberfläche zu säubern und um die Entladung zu stabilisieren. Danach wird der Schalter geöffnet und Aluminium 5 min lang:zerstäubt.

Danach wird ein Aluminiumoxidgegenstück verwendet, wobei die Temperatur im Glockengefäß auf 150°C erhöht wird. Hierbei erfolgt ein Brennen durch Erwärmen. Schließlich wird unter den angegebenen Bedingungen 10 min lang eine Säuberungszerstäubung durchgeführt. Nach dem öffnen des Schalters wird das Aluminiumoxid 100 min lang zerstäubt. Der hierbei erhaltene Reflektor mit einem durchsichtigen Aluminiumoxidschutzfilm wird b Tage lang in Stadtwasser getaucht, wobei er auf seiner Oberfläche keine merkliche Änderung erfährt. Da beim starken Reiben mit Gaze keine Kratzer entstehen, besitzt somit der erhaltene Reflektor eine gute Abriebbeständigkeit.

Bei Verwendung des Reflektors als große Glasscheibe in sehr feuchter Umgebung, z.B. in öffentlichen oder häuslichen Bädern, bricht er im Gegensatz zu üblichen Glasscheiben oder -spiegeln praktisch nicht. Selbst wenn er bricht, splittert er nicht, d.h. der Reflektor bietet eine erhöhte Sicherheit.

Beispiel 6

Ein 0,03 cm dickes rostfreies Stahlblech einer Fläche von

40 cm² wird entfettet, gewaschen und getrocknet und danach mit einem einen hohen Arylgehalt aufweisenden Silikonharz eines mol-%-ualen Verhältnisses Phenylreste zu Phenylreste plus

Methylreste von 83,6 beschichtet. Nach dem Aushärten der

aufgetragenen Schicht durch Erwärmen wird das mit einem Harz beschichtete Blech in das Glockengefäß einer Vakuumbeschichtunasvorrichtung eingebracht und parallel ausgerichtet im Abstand von 42 cm über der Herdauskleidung angeordnet. Nach dem Einstellen

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-y- 30

des Vakuums auf 0,027 mbar wird bis zu einem Druck von 0,000027 mbar gasförmiges Argon eingeleitet. Nach zweimaliger Wiederholung dieser Maßnahmen wird in einer Argonatmosphäre bei auf Normaltemperatur befindlichem Substrat unter den in Tabelle 2,6 angegebenen Bedingungen bei einer angelegten Spannung von -2 KW, einer Widerstandsheizungsausgangsleistung von 100 A und einem Beschichtungsdruck von 0,027 bis 0,039 mbar in dem Glockengefäß eine Glühentlandung durchgeführt, um die Substratoberfläche zu reinigen und die Entladung zu stabilisieren. Danach wird durch Widerstandsheizung Aluminium verdampft und 10 s eine Ionenplattierung durchgeführt.

Hierauf wird das Vakuum in dem Glockengefäß erneut auf O,OOOO27 mbar verringert und der Druck durch Einleiten von gasförmigem Sauerstoff auf 0,0065 mbar erhöht. Nach zweimaliger Wiederholung der geschilderten Maßnahmen wird unter den in Tabelle 2,6 angegebenen Bedingungen bei einer angelegten Spannung von -0,3 KV, einer EB-Ausgangsleistung von 0,6 bis 1 KW und einem Beschichtungsdruck von O,OOOO78 bis 0,000104 mbar Aluminiumoxid durch Erhitzen mit Hilfe eines Elektronenstrahls verdampft. Die Vakuumbeschichtung dauert 5 min.

Bei einem Hitzetest des erhaltenen Reflektors in einem eine konstante Temperatur von 180°C aufweisendem Temperaturbad zeigt sich weder eine Änderung des Reflexionsvermögens noch eine Verfärbung der Oberfläche, d.h. der erhaltene Reflektor besitzt eine hohe Hitzebeständigkeit. Auch nach 3-tägigem Eintauchen des Reflektors in Stadtwasser ist keine Änderung feststellbar. Der erfindungsgemäß erhaltene Reflektor ist in der Gesamtreflexion etwas und in der regulären oder regelmäßigen Reflexion weit besser als ein Reflektor, bei welchem nach dem Naßverfahren Siliziumdioxid auf nach dem Alumitverfahren oder chemisch poliertesAluminium aufgetragen ist.

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Ferner ist der erfindungsgemäß erhaltene Reflektor einem rückseitig verspiegelten Glas in der regulären oder regelmäßigen Reflexion so weit überlegen, daß er als Reflektor für einen Sonnenwärmekollektor verwendet werden kann. Darüberhinaus ist er in höchst vorteilhafter Weise leichtgewichtig, einfach zu transportieren und zu formen und recht bruchbeständig. Er kann, wie bereits erwähnt, als Reflektor von Sonnenwärmekollektoren verwendet werden.

Die folgende Tabelle 1 enthält Angaben über Ausführungsformen der Erfindung. Tabelle 2 enthält Angaben über die bei der Herstellung verschiedener Ausführungsformen von Reflektoren gemäß der Erfindung eingehaltenen Bedingungen.

Tabelle 1 Mehrlagiger Reflektor gemäß der Erfindung

Schicht Materialien Vier Schichten

Nr. 12

4 Schutzfilm anorganisches Material χ χ

(im Vakuum aufgetragen)

3 Metall Metall ο ο

(im Vakuum aufgetragen)
2 Harzschicht Harz ο ©

1 Substrat Nichtmetall oder Metall ο ο

Fußnoten:

0 = allgemeine Materialien, d.h. ein anderes Harz als ein einen hohen Arylgehalt aufweisendes Silikonharz

Θ = einen hohen Arylgehalt aufweisendes Silikonharz χ = keramisches Material

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Tabelle Verfahrensbedingungen bei der Herstellung mehrlagiger Reflektoren gemäß der Erfindung

ca ο ο to

Schicht '

Schutzfilm

4 Schichten

Materialien

1

2

3

-2 KV

4

5

*

6

i

Nr.

Metall

anorganisches

Mullit

Aluminium
oxid

elektro
lytisch
aufgeschmol
zener SDinel

Aluminium
oxid

4

Material

Sauerstoff

Argon

Sauerstoff

3

Atmosphäre

-0,7 KV

-1,0 KV

-0,3 KV

angelegte
Spannung

1,5 KW

1,0-1,2 KW

1,5 KW

0,6-1 KW

EB-TAusgangs-
leistung

0,000091-
0,000117
5 min

0,00052-
0,00065
5 min

! 0,000104-
0,00013
|5 min

0,000104-
0,000117
5 min

0,0013
100 min

0,000078-
0,000104
5 min

Beschichtungs-
druck (in mbar)
Dauer

Nickel

Aluminium

*
'Chrom

Aluminium

lichtreflektierendes
Metall

Luft

Argon Luft

Luft

Argon

Atmosphäre

j -3 KV
i

-1,5 KV

-3 KV

-2 KV

angelegte Spannung

Tabelle 2 (Fortsetzung)

Schicht	Metall	Materialien	4 Schichten	1	2	3	4	5	3
Nr.	Harzschicht	EB-Ausgangs- leistung	2,5 KW	1,5-2 KW	0,5-0,7 KW	2 KW		Viderstands- behelzunCT 1OO A
3	Substrat	Beschichtungs- druck (in mbar) Dauer	0,000052- 0,000078 30 s	0,00065 - 0,00078 30 S	0,00002 - 0,000027 20 s	0,000078- 0,000091 30 s	0,0013 5 min	0,27- 0,039 10 s
2		Harz	Epoxyharz	Phenolharz	einen hohen Arylgehalt aufweisendes Silikonharz	einen hohen Arylgehalt aufweisendes Silikonharz	einen hohen Arylgehalt aufweisendes Silikonharz	einen hohen Arylgehalt aufweisendes Silikonharz
1		Nichtmetall			Glasplatte		Polyesterharz
	Metall	rostfreier Stahl	Aluminium		Messingplatte zu einem Lampenschirm für einen Flut lichtpro j ekuor ausgeformt	ι	rostfreier Stahl
Vakuum- Beschichtungs verfahren	angelegte Spannung	j Hoch- j frequenz- ionen- : plattierung	i I angelegte iangelegte Zerstäuben Plasma- Spannung ■ Spannung ^ionenplat- ^: 'tierung voii j Aluminium- - oxid bei an- ' _; gelegter 'Spannung

Claims

Patentansprüche

1. Reflektor, dadurch gekennzeichnet, daß er auf einer Sub stratoberfläche eine Harzschicht, eine im Vakuum darauf aufgetragene Schicht aus einem lichtreflektierenden Metall und eine darauf im Vakuum aufgetragene Schicht aus einem lichtdurchlässigen kristallinen keramischen Material aufweist.

2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzschicht aus einem einen hohen Arylgehalt aufweisenden Siliconharz mit einem molprozentualen Verhältnis Arylreste/(Arylreste + Alkylreste) von 65 bis 100 besteht.

3. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei seiner Herstellung als lichtdurchlässiges kristallines keramisches Material ein solches verwendet wurde, das nach dem Erschmelzen in einem Vakuum von 0,13 bis 0,000013 mbar einen höchstens 100-fachen Verlust des Vakuumgrades gegenüber dem eingestellten Vakuumgrad bedingt.

4. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vakuum aufgetragene keramische Schicht unter Verwendung eines kristallinen keramischen Materials als Ausgangsmaterial hergestellt wurde.

5. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vakuum aufgetragene keramische Schicht aus einer kristallinen Substanz besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

6. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als keramisches Material ein oxidisches keramisches Material, wie Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid oder SpineU, ein einen hohen Aluminiumgehalt aufweisendes Aluminiumoxid oder keramischen Mullit, ein keramisches Zirkonmaterial, ein keramisches Lithiumoxidmaterial, wie Pyroceram, und dergleichen enthält.

7. Reflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzschicht aus einem Polyarylalkylsiloxan mit einem molprozentualen Verhältnis Arylreste/(Arylreste + Alkylreste) von 65 bis 100, mit zwei bis drei polymerisierbaren funktionellen Gruppen und einem Verhältnis Anzahl Kohlenstoffatome zu Anzahl Siliciumatomen von 4,25 bis 16 besteht.

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