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树脂镜片镀膜
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2005-11-13 |
| 树脂镜片的镀膜技术 大约1970年， 树脂材料开始尝试作为眼镜片的新材料，自此，视光技术迅速发展，CR39，PMMA，PC这些折射率在1.52-1.65的材料开始用于眼镜基片，眼镜已不仅仅作为视力较正的工具，更成为一种装饰品来表达个性。 1. 玻璃镜片 近年为，由于树脂镜片的引进，玻璃镜片的重要性及销售量大大地减少，但即使今日，玻璃镜片也有一些树脂无法比拟的优点，如 * 硬度 * 方便擦洗 * 热稳定性 * 可镀性 玻璃比树脂有好的可镀性，玻璃镜片可加热到300度（而树脂只能加热到80度）所以很容易在玻璃片上镀上硬且牢固的增透膜，而且膜料更容易选择。为了取得最好的增透效果，最外面的膜层（与空气接触的一层）的折射率越低越好，通常玻璃镜片的最外层选用折射率1.38的氟化镁，在大于250度的情况下，氟化镁膜层非常牢固，而且其是目前可选择的最低折射率膜料。而树脂眼镜只能加热到80度，所以必须选择更高折射率的膜料，现在市场上主要使用折射率1.46的二氧化硅膜料。这也是为什么玻璃镜片比树脂镜片有更好的透过率。目前在美国，日本树脂片市场占有率大于90%，欧州约50%，而在欠发达国家玻璃镜片仍然占有绝大部分市场。目前中国眼镜市场正由玻璃向树脂过渡。 2．树脂镜片 虽然树脂有差的可镀性，但其优点也非常突出 * 不易碎 * 轻 * 易加工 当然其缺陷也众所周知：镜片软，抗刮能力低。但由于视光技术的日益近步，目前通过适当的镀膜工艺可以弥补这些缺点。 尽管镀膜本身与树脂镜片有一些难以调和的矛盾，如热敏感性，热膨胀系数，这些性质使基片与膜层之前有非常大的内应力，膜层易碎。为了得到最好的膜层，目前树脂镀膜由四部分组成， l 交联层 l 加硬（如果用浸入式加硬，可以使交联与加硬一次完成） l 增透膜 l 防水膜 3．联结层 树脂镜片出厂后，他们将面对不同厂家的生产条件，如不可控的潮湿度，过长或不正确的包装等。没有镀膜的镜片有不同的表面结构，而且要经过多次清洗，腐蚀和污染。为了向客户提供高度一致性的基片，所以要在基片上镀一层联结层，通常用铬，三氧化二铬，二氧化硅，一氧化硅和其它特别材料。 联结层必须很薄（2-5nm），否则就会应力或影响光学性质。 4．硬膜 上述说到已镀膜的镜片有两部分，软的基片和硬的膜层，而这两层之间有很强的破坏性应力。为了解决这种应力，最早科学家在镀制二氧化硅的时候，在真空室内放入有机单体，通过控制蒸发速率和压力，取得一种非均匀性加硬膜层，以减少应力。硬膜也可通过加硬方法取得（浸入有机硅熔剂）。 5．增透膜 除了基体温度，树脂镜片的镀膜方法与玻璃并无明显差异，通常使用2-4种材料镀制4-7层膜。高折射率用TiO2，Ti2O3，Ti3O5，Ta2O5，ZrO2，HfO2或一些混和物，氧化铝用作中折射率材料，二氧化硅作低折射率材料。最终消费通常对反射率没有特别要求，所以目前市场上的镜片透过率通常大于99%。眼镜配戴者对反射颜色更感兴趣，以满足个性化需求，目前软绿色比较流性。绿色波长通常为500-530nm,通过控制波长反射来取得所需颜色，由于绿光波长短，控制精度通常在1nm以下。市场上最流行的膜系为：L/H/L/H/L或L/H/L/H/L/H/L或L/M/H/L。最常用高折射率膜料为ZrO2。 6．防水膜 由于膜层多孔和镜片的静力作用，树脂镜片非常容易涨，为了防污，防水，可将有机硅化物（防水药）在最外层蒸镀上2-5nm的膜层，蒸发温度通常为360-450度。也有人用浸入法（CVD）发生产防水膜，将基片放入100度的有机硅溶剂中一定时间形成所需要的膜层。由于防水药折射率为1.5,而且膜层较薄，不会对光透过率有大的影响。蒸发防水膜可用钼舟蒸发或电子枪蒸发。 7．树脂镜片的检测 在产品销售给最终用户前，必需对镜片的质量，耐用性等进行测试，检测的三大要素是：透过率，颜色和硬度，测试的方法主要有 l 麻擦试验（给膜层施加一定的机械压力后摩擦） l 盐水试验（约80度5-10%的盐水中蒸2分钟，在放入中冷水中一分钟，重复8-10次） l 超声波试验，其它化学试验（如丙酮）。 韩国的厂家通常是将镜片入入10%的盐水蒸沸10分钟，用清水清洗后用刀划成10mm的6-7方块，用胶带沾3-4次后镜片以评定好坏。 |
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