CN113480193A - 一种用于光学玻璃表面的复合膜层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于真空镀膜领域，尤其是一种用于光学玻璃表面的复合膜层及其制备方法，针对现有的复合膜层强度较差，并且耐磨性不足，在长时间使用后表面容易存在较多划痕，同时复合膜层的抗紫外线性能和防雾性能均较差的问题，现提出如下方案，其用于光学玻璃表面的复合膜层包括光学玻璃，所述光学玻璃的顶部设置有碳化铬层，所述碳化铬层的顶部设置有碳化钛层，所述碳化钛层的顶部设置有抗紫外线层，所述抗紫外线层的顶部设置有防雾层，所述碳化铬层的厚度为4‑5um，碳化钛层的厚度为5‑6um。本发明复合膜层强度较好，并且耐磨性较好，在长时间使用后表面容易不会存在较多划痕，同时复合膜层的抗紫外线性能和防雾性能均较好。

Description

一种用于光学玻璃表面的复合膜层及其制备方法
技术领域
本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种用于光学玻璃表面的复合膜层及其制备方法。
背景技术
光学玻璃指能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃；广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。
目前用于光学玻璃表面的复合膜层强度较差，并且耐磨性不足，在长时间使用后表面容易存在较多划痕，同时复合膜层的抗紫外线性能和防雾性能均较差，不能够满足实际使用需要，因此提出了一种用于光学玻璃表面的复合膜层及其制备方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在复合膜层强度较差，并且耐磨性不足，在长时间使用后表面容易存在较多划痕，同时复合膜层的抗紫外线性能和防雾性能均较差的缺点，而提出的一种用于光学玻璃表面的复合膜层及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于光学玻璃表面的复合膜层，包括光学玻璃，所述光学玻璃的顶部设置有碳化铬层，所述碳化铬层的顶部设置有碳化钛层，所述碳化钛层的顶部设置有抗紫外线层，所述抗紫外线层的顶部设置有防雾层。
优选的，所述碳化铬层的厚度为4-5um，碳化钛层的厚度为5-6um。
一种上述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，包括以下步骤：
S1：光学玻璃清洗：将光学玻璃加入到超声波清洗机中进行清洗；
S2：光学玻璃烘干：将清洗后的光学玻璃加入到烘干机中进行烘干处理；
S3：镀碳化铬层：在光学玻璃的表面镀碳化铬层；
S4：镀碳化钛层：在碳化铬层表面镀碳化钛层；
S5：镀抗紫外线层：在碳化钛层表面镀抗紫外线层；
S6：镀防雾层：在抗紫外线层表面镀防雾层。
优选的，所述S1中，超声波清洗机中添加适量清洗剂，光学玻璃在超声波清洗机中清洗时间设置为8-10min，光学玻璃在超声波清洗机中清洗完成后使用清水对光学玻璃进行冲洗。
优选的，所述S2中，烘干机的烘干温度设置为40-50℃，烘干时间设置为30-40min，在烘干前后使用无尘手套对光学玻璃进行操作。
优选的，所述S3中，在惰性环境下对光学玻璃表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层沉积，碳化铬层沉积时间设置为50-60min，惰性环境下的气压设置为0.5-0.6Pa。
优选的，所述S4中，在惰性环境下对碳化铬层表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层沉积，碳化钛层沉积时间设置为20-30min，惰性环境下的气压设置为0.2-0.3Pa。
优选的，所述S5中，采用电子束蒸发镀膜在碳化钛层上镀抗紫外线层，然后在抗紫外线层上镀防雾层。
本发明的有益效果：
(1)本发明提出的一种用于光学玻璃表面的复合膜层，通过设置的碳化铬层，在惰性环境下对光学玻璃表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层沉积，能够有效的提高复合膜层的强度；
(2)本发明提出的一种用于光学玻璃表面的复合膜层，通过设置的碳化钛层，在惰性环境下对碳化铬层表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层沉积，能够有效提高复合膜层耐磨性能；
(3)本发明提出的一种用于光学玻璃表面的复合膜层，通过设置的抗紫外线层和防雾层，能够在碳化钛层上镀抗紫外线层，提高复合膜层的抗紫外线性能，能够在抗紫外线层上镀防雾层，提高复合膜层的防雾性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于光学玻璃表面的复合膜层的结构示意图；
图2为本发明提出的一种用于光学玻璃表面的复合膜层的主视结构示意图。
图中：1、光学玻璃；2、碳化铬层；3、碳化钛层；4、抗紫外线层；5、防雾层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
参照图1-2，一种用于光学玻璃表面的复合膜层，包括光学玻璃1，光学玻璃1的顶部设置有碳化铬层2，碳化铬层2的顶部设置有碳化钛层3，碳化钛层3的顶部设置有抗紫外线层4，抗紫外线层4的顶部设置有防雾层5，碳化铬层2的厚度为4um，碳化钛层3的厚度为5um。
一种上述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，包括以下步骤：
S1：光学玻璃1清洗：将光学玻璃1加入到超声波清洗机中进行清洗；
S2：光学玻璃1烘干：将清洗后的光学玻璃1加入到烘干机中进行烘干处理；
S3：镀碳化铬层2：在光学玻璃1的表面镀碳化铬层2；
S4：镀碳化钛层3：在碳化铬层2表面镀碳化钛层3；
S5：镀抗紫外线层4：在碳化钛层3表面镀抗紫外线层4；
S6：镀防雾层5：在抗紫外线层4表面镀防雾层5。
本发明中，S1中，超声波清洗机中添加适量清洗剂，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗时间设置为8min，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗完成后使用清水对光学玻璃1进行冲洗，S2中，烘干机的烘干温度设置为40℃，烘干时间设置为30min，在烘干前后使用无尘手套对光学玻璃1进行操作，S3中，在惰性环境下对光学玻璃1表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层2沉积，碳化铬层2沉积时间设置为50min，惰性环境下的气压设置为0.5Pa，S4中，在惰性环境下对碳化铬层2表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层3沉积，碳化钛层3沉积时间设置为20min，惰性环境下的气压设置为0.2Pa，S5中，采用电子束蒸发镀膜在碳化钛层3上镀抗紫外线层4，然后在抗紫外线层4上镀防雾层5。
实施例二
参照图1-2，一种用于光学玻璃表面的复合膜层，包括光学玻璃1，光学玻璃1的顶部设置有碳化铬层2，碳化铬层2的顶部设置有碳化钛层3，碳化钛层3的顶部设置有抗紫外线层4，抗紫外线层4的顶部设置有防雾层5，碳化铬层2的厚度为4um，碳化钛层3的厚度为5um。
一种上述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，包括以下步骤：
S1：光学玻璃1清洗：将光学玻璃1加入到超声波清洗机中进行清洗；
S2：光学玻璃1烘干：将清洗后的光学玻璃1加入到烘干机中进行烘干处理；
S3：镀碳化铬层2：在光学玻璃1的表面镀碳化铬层2；
S4：镀碳化钛层3：在碳化铬层2表面镀碳化钛层3；
S5：镀抗紫外线层4：在碳化钛层3表面镀抗紫外线层4；
S6：镀防雾层5：在抗紫外线层4表面镀防雾层5。
本发明中，S1中，超声波清洗机中添加适量清洗剂，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗时间设置为8min，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗完成后使用清水对光学玻璃1进行冲洗，S2中，烘干机的烘干温度设置为42℃，烘干时间设置为32min，在烘干前后使用无尘手套对光学玻璃1进行操作，S3中，在惰性环境下对光学玻璃1表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层2沉积，碳化铬层2沉积时间设置为52min，惰性环境下的气压设置为0.5Pa，S4中，在惰性环境下对碳化铬层2表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层3沉积，碳化钛层3沉积时间设置为22min，惰性环境下的气压设置为0.2Pa，S5中，采用电子束蒸发镀膜在碳化钛层3上镀抗紫外线层4，然后在抗紫外线层4上镀防雾层5。
实施例三
参照图1-2，一种用于光学玻璃表面的复合膜层，包括光学玻璃1，光学玻璃1的顶部设置有碳化铬层2，碳化铬层2的顶部设置有碳化钛层3，碳化钛层3的顶部设置有抗紫外线层4，抗紫外线层4的顶部设置有防雾层5，碳化铬层2的厚度为4um，碳化钛层3的厚度为5um。
一种上述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，包括以下步骤：
S1：光学玻璃1清洗：将光学玻璃1加入到超声波清洗机中进行清洗；
S2：光学玻璃1烘干：将清洗后的光学玻璃1加入到烘干机中进行烘干处理；
S3：镀碳化铬层2：在光学玻璃1的表面镀碳化铬层2；
S4：镀碳化钛层3：在碳化铬层2表面镀碳化钛层3；
S5：镀抗紫外线层4：在碳化钛层3表面镀抗紫外线层4；
S6：镀防雾层5：在抗紫外线层4表面镀防雾层5。
本发明中，S1中，超声波清洗机中添加适量清洗剂，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗时间设置为9min，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗完成后使用清水对光学玻璃1进行冲洗，S2中，烘干机的烘干温度设置为45℃，烘干时间设置为35min，在烘干前后使用无尘手套对光学玻璃1进行操作，S3中，在惰性环境下对光学玻璃1表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层2沉积，碳化铬层2沉积时间设置为55min，惰性环境下的气压设置为0.5Pa，S4中，在惰性环境下对碳化铬层2表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层3沉积，碳化钛层3沉积时间设置为25min，惰性环境下的气压设置为0.2Pa，S5中，采用电子束蒸发镀膜在碳化钛层3上镀抗紫外线层4，然后在抗紫外线层4上镀防雾层5。
实施例四
参照图1-2，一种用于光学玻璃表面的复合膜层，包括光学玻璃1，光学玻璃1的顶部设置有碳化铬层2，碳化铬层2的顶部设置有碳化钛层3，碳化钛层3的顶部设置有抗紫外线层4，抗紫外线层4的顶部设置有防雾层5，碳化铬层2的厚度为5um，碳化钛层3的厚度为6um。
一种上述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，包括以下步骤：
S1：光学玻璃1清洗：将光学玻璃1加入到超声波清洗机中进行清洗；
S2：光学玻璃1烘干：将清洗后的光学玻璃1加入到烘干机中进行烘干处理；
S3：镀碳化铬层2：在光学玻璃1的表面镀碳化铬层2；
S4：镀碳化钛层3：在碳化铬层2表面镀碳化钛层3；
S5：镀抗紫外线层4：在碳化钛层3表面镀抗紫外线层4；
S6：镀防雾层5：在抗紫外线层4表面镀防雾层5。
本发明中，S1中，超声波清洗机中添加适量清洗剂，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗时间设置为9min，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗完成后使用清水对光学玻璃1进行冲洗，S2中，烘干机的烘干温度设置为48℃，烘干时间设置为38min，在烘干前后使用无尘手套对光学玻璃1进行操作，S3中，在惰性环境下对光学玻璃1表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层2沉积，碳化铬层2沉积时间设置为58min，惰性环境下的气压设置为0.6Pa，S4中，在惰性环境下对碳化铬层2表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层3沉积，碳化钛层3沉积时间设置为28min，惰性环境下的气压设置为0.3Pa，S5中，采用电子束蒸发镀膜在碳化钛层3上镀抗紫外线层4，然后在抗紫外线层4上镀防雾层5。
实施例五
参照图1-2，一种用于光学玻璃表面的复合膜层，包括光学玻璃1，光学玻璃1的顶部设置有碳化铬层2，碳化铬层2的顶部设置有碳化钛层3，碳化钛层3的顶部设置有抗紫外线层4，抗紫外线层4的顶部设置有防雾层5，碳化铬层2的厚度为5um，碳化钛层3的厚度为6um。
一种上述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，包括以下步骤：
S1：光学玻璃1清洗：将光学玻璃1加入到超声波清洗机中进行清洗；
S2：光学玻璃1烘干：将清洗后的光学玻璃1加入到烘干机中进行烘干处理；
S3：镀碳化铬层2：在光学玻璃1的表面镀碳化铬层2；
S4：镀碳化钛层3：在碳化铬层2表面镀碳化钛层3；
S5：镀抗紫外线层4：在碳化钛层3表面镀抗紫外线层4；
S6：镀防雾层5：在抗紫外线层4表面镀防雾层5。
本发明中，S1中，超声波清洗机中添加适量清洗剂，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗时间设置为10min，光学玻璃1在超声波清洗机中清洗完成后使用清水对光学玻璃1进行冲洗，S2中，烘干机的烘干温度设置为50℃，烘干时间设置为40min，在烘干前后使用无尘手套对光学玻璃1进行操作，S3中，在惰性环境下对光学玻璃1表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层2沉积，碳化铬层2沉积时间设置为60min，惰性环境下的气压设置为0.6Pa，S4中，在惰性环境下对碳化铬层2表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层3沉积，碳化钛层3沉积时间设置为30min，惰性环境下的气压设置为0.3Pa，S5中，采用电子束蒸发镀膜在碳化钛层3上镀抗紫外线层4，然后在抗紫外线层4上镀防雾层5。
准备实施例一-实施例五制得的复合膜层，将500g的耐磨杆在复合膜层上来回摩擦500次，对耐磨性能进行检测，并对复合膜层进行抗拉强度检测，结果如下表：
实施例 耐磨性能 抗拉强度
实施例一 优 86.4MPa
实施例二 优 75.8MPa
实施例三 优 92.6MPa
实施例四 优 80.9MPa
实施例五 优 88.7MPa
可以知道，实施例一-实施例五制得的复合膜层具有较好的耐磨性能，强度较高，并且实施例三为最佳实施例。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种用于光学玻璃表面的复合膜层，包括光学玻璃(1)，其特征在于，所述光学玻璃(1)的顶部设置有碳化铬层(2)，所述碳化铬层(2)的顶部设置有碳化钛层(3)，所述碳化钛层(3)的顶部设置有抗紫外线层(4)，所述抗紫外线层(4)的顶部设置有防雾层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于光学玻璃表面的复合膜层，其特征在于，所述碳化铬层(2)的厚度为4-5um，碳化钛层(3)的厚度为5-6um。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：光学玻璃(1)清洗：将光学玻璃(1)加入到超声波清洗机中进行清洗；
S2：光学玻璃(1)烘干：将清洗后的光学玻璃(1)加入到烘干机中进行烘干处理；
S3：镀碳化铬层(2)：在光学玻璃(1)的表面镀碳化铬层(2)；
S4：镀碳化钛层(3)：在碳化铬层(2)表面镀碳化钛层(3)；
S5：镀抗紫外线层(4)：在碳化钛层(3)表面镀抗紫外线层(4)；
S6：镀防雾层(5)：在抗紫外线层(4)表面镀防雾层(5)。
4.根据权利要求3所述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，其特征在于，所述S1中，超声波清洗机中添加适量清洗剂，光学玻璃(1)在超声波清洗机中清洗时间设置为8-10min，光学玻璃(1)在超声波清洗机中清洗完成后使用清水对光学玻璃(1)进行冲洗。
5.根据权利要求3所述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，其特征在于，所述S2中，烘干机的烘干温度设置为40-50℃，烘干时间设置为30-40min，在烘干前后使用无尘手套对光学玻璃(1)进行操作。
6.根据权利要求3所述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，其特征在于，所述S3中，在惰性环境下对光学玻璃(1)表面进行等离子束轰击，形成碳化铬层(2)沉积，碳化铬层(2)沉积时间设置为50-60min，惰性环境下的气压设置为0.5-0.6Pa。
7.根据权利要求3所述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，其特征在于，所述S4中，在惰性环境下对碳化铬层(2)表面进行等离子束轰击，形成碳化钛层(3)沉积，碳化钛层(3)沉积时间设置为20-30min，惰性环境下的气压设置为0.2-0.3Pa。
8.根据权利要求3所述的用于光学玻璃表面的复合膜层的制备方法，其特征在于，所述S5中，采用电子束蒸发镀膜在碳化钛层(3)上镀抗紫外线层(4)，然后在抗紫外线层(4)上镀防雾层(5)。
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