基于塑料镜片防水加硬抗老化光学薄膜的研制

摘要

因为光学塑料新的应用不断出现，所以对膜层的要求就更加严格。光学塑料表面硬度差，在温度升高后容易发生膜裂的现象一直制约着光学塑料制品的进一步发展。
　　本课题主要解决现有光学塑料镜片表面易划伤、高温时容易发生膜裂的问题。选取机械性能稳定的Ti3O5、SiO2和LSA作为高、低折射率材料，依据光学薄膜理论，借助TFCalc软件设计膜系，通过电子束加热蒸发和离子源辅助沉积薄膜，在膜系的最外层用电阻加热法镀制防水膜。通过选择新材料LSA作为连接层，增强了塑料镜片与膜层的附着力，解决了膜层与塑料镜片膨胀系数不匹配的问题，提高了塑料镜片的抗温能力。通过不断优化工艺参数，在光学塑料基底上得到400-700nm反射率R=0.9%的减反膜。
　　在经过耐磨测试后，塑料表面硬度明显提高，摩擦后测得憎水角到大于110°，在高温125℃加热100min后，没有发生膜裂现象。研究塑料镜片的镀膜技术，对塑料光学元件的应用和发展具有一定的促进作用。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 本课题的研究背景

1.2 光学塑料的种类

1.3 防水膜的应用原理

1.4 主要研究内容

第二章 光学薄膜理论

2.1 光学薄膜特性的理论计算

2.2 有效界面法

第三章 防水加硬抗老化光学薄膜的设计

3.1 技术要求

3.2 材料的筛选

3.3 制备工艺参数的研究

3.4 薄膜材料折射率的确定

3.5 膜系设计

第四章 塑料加硬防水膜的制备

4.1 真空镀膜制备

4.2 基于塑料基底加硬抗老化减反膜的制备

4.3 连接层材料的研究

4.4 新材料LSA的沉积工艺技术研究

第五章 防水加硬抗老化减反膜的测试

5.1 光谱测试与分析

5.2 防水测试

5.3 防油污测试

5.4 抗老化测试

5.5 耐摩擦测试

5.6 实验中出现的问题及解决办法

第六章 结 论

6.1 主要工作总结

6.2 本文的主要创新点

6.3 不足与展望

致谢

参考文献

附录