Производство Зеркал в Киеве: Технологии и История

История создания зеркал уходит корнями в далекое прошлое. Впервые человек увидел свое отражение в воде, что казалось ему загадочным и даже пугающим. Древние верили, что зеркала, подобно Солнцу, обладают магической силой и способностью предсказывать будущее. Мифы, сказки и легенды наделяют зеркала важной ролью.

На протяжении веков люди использовали отполированный металл в качестве зеркала. Древние цивилизации, такие как египтяне, греки и римляне, изготавливали зеркала из бронзы, часто покрывая их золотом или серебром. Однако металлические зеркала имели существенный недостаток - они быстро тускнели и теряли отражающие свойства.

Древнеегипетское бронзовое зеркало.

С появлением стекла его стали использовать для защиты полированных металлических листов, что привело к созданию стеклянных зеркал. В 12-13 веках зеркала начали изготавливать из сплава свинца и сурьмы, а в 14-ом веке стали использовать оловянную амальгаму. Этот процесс заключался в нанесении ртути на лист оловянной фольги, накрытии его полированным стеклом и придавливании тяжелым грузом. После удаления излишков ртути через 20 дней зеркало было готово.

Венецианские зеркальщики с острова Мурано славились своим искусством, передавая секреты мастерства из поколения в поколение. Однако метод выдувания не позволял изготавливать зеркала больших размеров. В течение двухсот лет венецианцы хранили свои секреты производства. Лишь в 17-ом веке французский финансист Кольбер подкупил троих венецианских мастеров, раскрыв французским мастерам тайны зеркального производства. В то же время герцог Букингемский в Англии также заполучил венецианских мастеров и их технологии. В 1688 году французы изобрели метод литья, позволивший производить большие зеркала, и построили зеркальную фабрику около Парижа, что положило конец монополии мастеров Мурано.

В 18-ом веке в обиход вошли зеркальные трюмо. Зеркала использовались в качестве украшений, для развлечений и даже для пыток испанскими инквизиторами, которые помещали людей в комнаты с зеркальными стенами, чтобы вырвать признание.

История зеркального производства в Киевской Руси

Зеркальное Производство в Киеве

Первый в России зеркальный завод был построен в Киеве по указу Петра Первого. До середины 19-го века производство зеркал было опасным из-за использования амальгамы, содержащей ядовитые пары ртути. Француз Пти-Жан сделал производство безвредным, заменив амальгаму на серебро, осаждаемое из раствора.

Современные Технологии Производства Зеркал

Сегодняшние стандарты производства стекла далеки от древних, и это понятно. А у производителей самых разных изделий, где в основе лежит кварцевое стекло, не остается шанса не соответствовать новым стандартам.

Кварцевое стекло славится высокими эксплуатационными характеристиками, поэтому изделия из него надежны и долговечны. К сожалению, заводов, которые занимаются изготовлением стекла не очень много, что не позволяет производству удовлетворить постоянно растущий спрос.

Большинство сфер научной и промышленной направленности не представляют свою деятельность без использования кварцевого стекла.

Тигель из кварцевого стекла.

Зеркала оптических телескопов требуют периодической замены отражающего слоя. Для этого используются вакуумные напылительные установки. Напылительные установки производятся компанией HHV с 1967 года, специалисты компании имеют огромный опыт в проектировании и изготовлении современного оборудования для осаждения тонких пленок.

Долгое время напылительные установки производились компанией HHV под брендом BOC Edwards (Великобритания), что гарантирует использование в них наиболее совершенных и проверенных технических решений и технологий, существующих в мире. Также компания производит модернизацию напылительных установок для алюминирования зеркал телескопов отечественного и зарубежного производства.

Использование Бериллия в Производстве Зеркал

После эпохи бронзовых зеркал, которая в основном закончилась в начале второй половины XIX века, в 30-х годах нашего века, выдающийся ученый-оптик Д.Д.Максутов возвращается к идее использования металлических зеркал в астрономических приборах.

В этот период в СССР возникла необходимость замены целого ряда существующих на тот момент космических зеркальных оптических систем на оптические системы нового поколения, с более совершенными параметрами и более широкими функциональными возможностями, работающими в более широком диапазоне длин волн - от рентгеновского и ультрафиолетового до инфракрасного и субмиллиметрового. В этой связи к оптическим зеркалам была предъявлена совокупность новых, зачастую экстремальных требований по условиям эксплуатации и характеристикам, в том числе по габаритам, точности формы оптической поверхности, оптико-физическим параметрам (отражение, рассеяние и т.п.), динамическим нагрузкам, рабочим температурным полям (от мощного теплового воздействия до криогенных температур).

Наименьшей плотностью (р) и максимальным модулем упругости (Е) обладает бериллий, у которого рекордное значение удельной жесткости (Е/р). По удельной жесткости бериллий превосходит ТОМ в 5 раз, а другие легкие металлы - в 6 и более раз. При оценках возможной экономии массы аппаратуры в целом следует учитывать, что снижение массы зеркал влечет за собой снижение массы несущих конструкций.

Металлы, с присущими им высокими значениями теплопроводности, позволяют реализовать альтернативный подход к этой проблеме. Как видно из табл.1, по параме-ру а/Х, характеризующему деформации при медленно меняющихся тепловых условиях, бериллий уступает только легированному плавленому кварцу (ULE).

Впервые в мировой практике разработан, исследован и внедрен в производство технологический процесс нанесения конструкционного стеклянного покрытия на бериллий, что практически определило возможность создания бериллиевых зеркал в СССР в 70-80-х годах и создало возможность проведения оптической обработки зеркал в обычных оптических производственных помещениях, а не специальных бериллиевых.

Впервые в мировой практике разработана, исследована и внедрена в производство совокупность стабилизирующих термических и химических обработок для обеспечения размерной стабильности гетерогенных (бериллий-стекло) конструкций зеркал при эксплуатации и хранении, которая не уступает стабильности оптических элементов, изготовленных из аморфных стеклообразных материалов.

Впервые в мировой практике выявлена взаимосвязь и взаимное влияние механических, термических, химических и оптических технологий и определено их оптимальное место в общем технологическом процессе изготовления облегченных остеклованных бериллиевых зеркал.

Впервые в мировой практике разработан, исследован и внедрен в производство технологический процесс изготовления облегченных остеклованных оптических зеркал из бериллия для информационных космических систем и комплексов диаметром до 1000 мм.

Впервые в СССР изготовлено более 100 штатных оптических зеркал из бериллия.

Материал	Плотность (р)	Модуль упругости (Е)	Удельная жесткость (Е/р)	Термический коэффициент линейного расширения (а)	Теплопроводность (А,)	Параметр (а/Х)
Бериллий	Низкая	Максимальный	Рекордный	-	Высокая	Уступает только легированному плавленому кварцу (ULE)
ТОМ	-	-	В 5 раз меньше, чем у бериллия	-	-	-
Легкие металлы	-	-	В 6 и более раз меньше, чем у бериллия	-	-	-