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光學鏡片的耐磨性發展史

2018-05-25 00:00:00

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天文望遠鏡廠家經過長期的研究發現，光學鏡片的抗磨損膜始于20世紀70年代初，當時認為玻璃鏡片不易磨制是因為其硬度高，而有機鏡片則太軟所以容易磨損。因此將石英材料于真空條件下鍍在有機鏡片表面，形成一層非常硬的抗磨損膜，但由于其熱脹系數與片基材料的不匹配，很容易脫膜和膜層脆裂，因此抗磨損效果不理想。

2 0世紀80年代以后，研究人員從理論上發現磨損產生的機理不僅僅與硬度相關，膜層材料具有“硬度/形變”的雙重特性，即有些材料的硬度較高，但變形較小，而有些材料硬度較低，但變形較大。第二代的抗磨損膜技術就是通過浸泡工藝法在有機鏡片的表面鍍上一種硬度高且不易脆裂的材料。

光學鏡片

第三代的抗磨損膜技術是20世紀90年代以后發展起來的，主要是為了解決有機鏡片鍍上減反射膜層后的耐磨性問題。由于有機鏡片片基的硬度和減反射膜層的硬度有很大的差別，新的理論認為在兩者之間需要有一層抗磨損膜層，使鏡片在受到砂礫磨擦時能起緩沖作用，并而不容易產生劃痕。第三代抗磨損膜層材料的硬度介于減反射膜和鏡片片基的硬度之間，其磨擦系數低且不易脆裂。

第四代的抗膜技術是采用了硅原子，例如法國依視路公司的帝鍍斯（TITUS）加硬液中既含有有機基質，又含有包括硅元素的無機超微粒物，使抗磨損膜具備韌性的同時又提高了硬度。現代的鍍抗磨損膜技術最主要的是采用浸泡法，即鏡片經過多道清洗后，浸入加硬液中，一定時間后，以一定的速度提起。這一速度與加硬液的黏度有關，并對抗磨損膜層的厚度起決定作用。提起后在100°C左右的烘箱中聚合4－5小時，鍍層厚約3－5微米。