Vítejte na našem webu
0086-18429179711 [email protected] aliyun.com

Průmyslové novinky

» Zprávy » Průmyslové novinky

Rozdíl mezi vakuovým a optickým povlakem

2021年8月31日

 

Vakuové lakování využívá k dopadu argonu hlavně doutnavý výboj (S) ionty na povrchu cíle.
Atomy cílového materiálu jsou vysunuty a hromadí se na povrchu substrátu za vzniku tenkého filmu. Vlastnosti a rovnoměrnost naprášeného filmu jsou lepší než u vaporizovaného filmu, ale rychlost potahování je mnohem pomalejší než rychlost odpařeného filmu ... Téměř všechna nová zařízení pro rozprašování používají silné magnety ke spirálovému elektronu, aby urychlily ionizaci argonu kolem cíle.
Způsobuje zvýšení pravděpodobnosti kolize mezi cílem a ionty argonu,
Zvyšte rychlost rozprašování. Obecně, kovové povlaky většinou používají DC naprašování, a nevodivé keramické materiály používají rozprašování RF AC. Základním principem je použít doutnavý výboj (doutnavý výboj ve vakuu).
vybít) Ten argon (S) ionty zasáhly cílový povrch, a kationty v plazmě se urychlí na povrch záporné elektrody jako naprašovaný materiál. Tento náraz způsobí, že cílový materiál vyletí a uloží se na podkladový film. Obecně řečeno, použití postupu naprašování pro potahování filmem má několik charakteristik: (1) Kov, slitina nebo izolátor mohou být vyrobeny z filmového materiálu.(2) Za vhodných podmínek nastavení, tenký film stejného složení může být vyroben z více a složitých cílů.(3) Přidáním kyslíku nebo jiných aktivních plynů do vypouštěcí atmosféry, lze připravit směs nebo sloučeninu cílového materiálu a molekul plynu.(4) Cílový vstupní proud a dobu rozprašování lze ovládat, a je snadné získat vysoce přesnou tloušťku filmu.(5) Ve srovnání s jinými procesy, je příznivější pro výrobu velkoplošných uniformních filmů.(6) Rozprašující částice nejsou gravitací téměř ovlivněny, a polohy cíle a substrátu mohou být libovolně uspořádány.(7) Adhezní pevnost mezi substrátem a filmem je více než 10 krát větší než u obecné depoziční fólie, a protože rozprašované částice nesou vysokou energii, budou nadále difundovat na povrchu tvořícím film, aby získali tvrdý a hustý film. Ve stejnou dobu, vysoká energie činí substrát pouze potřebným. Krystalizovaný film lze získat při nižší teplotě.(8) Vysoká nukleační hustota v počátečním stádiu tvorby filmu, který může produkovat ultratenký souvislý film pod 10 nm.(9) Cílový materiál má dlouhou životnost a lze jej automaticky a nepřetržitě vyrábět po dlouhou dobu.(10) Cílový materiál může být vyroben do různých tvarů, se speciální konstrukcí stroje pro lepší ovládání a nejefektivnější výrobu.

Optický povlak
1. Fólie odolná proti opotřebení (vydrží film)
Bez ohledu na to, zda je vyroben z anorganických nebo organických materiálů, v denním používání, tření prachem nebo drtí (oxid křemičitý) způsobí opotřebení objektivu a poškrábání na povrchu objektivu..V porovnání se skleněnou tabulí,
Tvrdost organických materiálů je relativně nízká, a je náchylnější k poškrábání. Přes mikroskop, můžeme pozorovat, že škrábance na povrchu čočky jsou rozděleny hlavně do dvou typů. Jedním z nich jsou škrábance způsobené drtí, který je mělký a malý, což není pro nositele snadné zjistit; druhým jsou škrábance způsobené větší zrnitostí. , Hluboké a drsné kolem, pobyt v centrální oblasti ovlivní vidění.
(1) Technická charakteristika
1) První generace technologie fólie proti opotřebení
Film proti opotřebení začal na začátku 70. let minulého století. Toho času, věřilo se, že skleněné čočky není snadné brousit kvůli jejich vysoké tvrdosti, zatímco organické čočky byly příliš měkké a snadno se nosily..Proto, křemenný materiál je nanesen na povrch organické čočky ve vakuu, aby vytvořil velmi tvrdý film odolný proti opotřebení. nicméně, kvůli nesouladu mezi jeho součinitelem tepelné roztažnosti a základním materiálem, snadno se odlepuje a film je křehký, takže je odolný vůči neuspokojivému opotřebení.
2) Druhá generace technologie fólie proti opotřebení
Po 80. letech 20. století, vědci teoreticky zjistili, že mechanismus opotřebení nesouvisí pouze s tvrdostí. Filmový materiál má dvojí charakteristiku “tvrdost/deformace”, to je, některé materiály mají vyšší tvrdost, ale menší deformaci, a některá tvrdost materiálu je nízká, ale deformace je velká. Druhá generace technologie filmu proti opotřebení je plátovat materiál s vysokou tvrdostí a není snadné jej prasknout na povrchu organické čočky procesem ponoření..
3) Třetí generace technologie fólie proti opotřebení
Technologie fólie proti opotřebení třetí generace byla vyvinuta po 90. letech minulého století, hlavně k vyřešení problému odolnosti proti opotřebení poté, co jsou organické čočky potaženy antireflexní fólií .. Protože tvrdost základny organických čoček a tvrdost antireflexní vrstvy jsou zcela odlišné, nová teorie věří, že mezi nimi musí být povlak proti opotřebení, aby čočka mohla působit jako nárazník, když je otírána zrnitostí. Není náchylný k poškrábání. Tvrdost materiálu fólie proti opotřebení třetí generace je mezi tvrdostí antireflexní fólie a základnou čočky, a jeho koeficient tření je nízký a není snadné být křehký.
4) Čtvrtá generace technologie filmu proti opotřebení
Čtvrtá generace anti-filmové technologie využívá atomy křemíku. Například, Tužicí kapalina TITUS francouzského Essilor obsahuje jak organické matrice, tak anorganické ultrajemné částice včetně křemíku, aby se vytvořil film proti opotřebení Vylepšená tvrdost a zároveň houževnatost. Nejdůležitější moderní technologií povlakování proti opotřebení je metoda ponoření, to je, čočka je po vícenásobném čištění ponořena do tvrdnoucí kapaliny, a poté se po určité době zvedne určitou rychlostí..Tato rychlost souvisí s viskozitou tvrdnoucí tekutiny a hraje rozhodující roli v tloušťce fólie proti opotřebení..Po zvedání, polymerovat v troubě při asi 100 ° C pro 4-5 hodiny, a tloušťka povlaku je přibližně 3-5 mikronů.
(2) Testovací metoda
Nejzákladnějším způsobem, jak posoudit a vyzkoušet odolnost fólie proti opotřebení, je její klinické použití, nechte nositele nosit čočku po určitou dobu, a poté pozorujte a porovnávejte opotřebení čočky mikroskopem. Samozřejmě, toto je obvykle metoda používaná před formální propagací této nové technologie. V současnosti, jsou rychlejší a intuitivnější testovací metody, které běžně používáme:
1) Zkouška mrazem
Umístěte čočku do propagačního materiálu naplněného štěrkem (je uvedena velikost zrna a tvrdost štěrku), a třeme se tam a zpět pod určitou kontrolou. Po skončení, pomocí mlžného měřiče vyzkoušejte množství difuzního odrazu čočky před a po tření, a porovnejte jej se standardním objektivem.
2) Test z ocelové vlny
Pomocí určené ocelové vlny několikrát otřete povrch čočky pod určitým tlakem a rychlostí, a poté pomocí mlžného měřiče otestujte množství difúzního odrazu čočky před a po tření, a porovnat to se standardním objektivem, můžeme to udělat i ručně, otřete obě čočky stejným počtemkrát stejným tlakem, a pak pozorovat a porovnávat pouhým okem..
Výsledky výše uvedených dvou testovacích metod jsou relativně blízké klinickým výsledkům dlouhodobého nošení nositelem.
3) Vztah antireflexní fólie a fólie proti opotřebení
Antireflexní vrstva na povrchu čočky je velmi tenký anorganický materiál z oxidu kovu (tloušťka menší než 1 mikron), tvrdý a křehký.Když je nanesen na skleněnou čočku, protože základna je poměrně tvrdá a je na ní poškrábaná drť, vrstva filmu je poměrně obtížně poškrábatelná; ale když je antireflexní film nanesen na organickou čočku, protože základna je měkká, štěrk je ve filmu. Poškrábaný na vrstvě, film se snadno poškrábe.
Proto, organická čočka musí být před antireflexní vrstvou potažena vrstvou proti opotřebení, a tvrdost obou povlaků se musí shodovat..
2. Antireflexní film
(1) Proč potřebujeme antireflexní vrstvu?
1) Zrcadlový odraz
Když světlo prochází předním a zadním povrchem čočky, nejen že bude lomeno, ale také se to bude odrážet..Tento druh odraženého světla generovaného na přední ploše čočky způsobí, že ostatní uvidí oči nositele, ale na povrchu objektivu uvidí bílé světlo..Při fotografování, tento druh odrazu také vážně ovlivní vzhled nositele.
2) “Duch”
Optická teorie brýlí věří, že refrakční síla brýlové čočky způsobí, že pozorovaný předmět vytvoří jasný obraz v nejvzdálenějším bodě nositele.. Lze to také vysvětlit tak, že světlo pozorovaného předmětu se odklání čočkou a shromažďuje se na sítnici a vytváří obrazový bod ... Nicméně, protože zakřivení přední a zadní plochy refrakční čočky je jiné, a existuje určité množství odraženého světla, bude mezi nimi vnitřní odrazové světlo ... Vnitřně odražené světlo vytvoří virtuální obraz v blízkosti sférické plochy vzdáleného bodu, to je, virtuální obrazový bod v blízkosti obrazového bodu sítnice. Tyto virtuální obrazové body ovlivní jasnost a pohodlí vidění.
3) Oslnění
Jako všechny optické systémy, oko není dokonalé. Obraz vytvořený na sítnici není bod, ale fuzzy kruh..Proto, pocit dvou sousedních bodů je produkován dvěma vedle sebe umístěnými více či méně překrývajícími se fuzzy kruhy. Dokud je vzdálenost mezi těmito dvěma body dostatečně velká, obraz na sítnici vyvolá pocit dvou bodů, ale pokud jsou dva body příliš blízko, dva fuzzy kruhy se budou obvykle překrývat a zaměňovat za jeden bod.
K odrazu tohoto jevu a vyjádření jasnosti vidění lze použít kontrast. Hodnota kontrastu musí být větší než určitá hodnota (práh vnímání, ekvivalentní 1-2) aby bylo zajištěno, že oči dokážou rozlišit dva sousední body.
Vzorec pro výpočet kontrastu je: D =(pryč)/(a+b)
Kde C je kontrast, nejvyšší hodnota pocitu zobrazeného dvěma sousedními body objektu na sítnici je a, a nejnižší hodnota sousední části je b. Čím vyšší je hodnota kontrastu C., čím vyšší je rozlišení vizuálního systému do dvou bodů, tím jasnější je vnímání; pokud jsou dva body objektu velmi blízko, nejnižší hodnota jejich sousedních částí se blíží nejvyšší hodnotě, pak je hodnota C nízká , Znamená to, že vizuálnímu systému nejsou jasné dva body, nebo nelze jasně rozlišit.
Pojďme simulovat takovou scénu: v noci, řidič s brýlemi jasně vidí dvě kola jedoucí směrem k jeho autu v opačné vzdálenosti..V tuto chvíli, světlomety vlečeného vozu se odrážejí na zadním povrchu čočky řidiče: obraz tvořený odraženým světlem na sítnici zvyšuje intenzitu dvou pozorovaných bodů (světla na kolo).Proto, délka segmentů a a b se zvyšuje, i když jmenovatel (a+b) zvyšuje, ale čitatel (pryč) připomíná to samé, což způsobí snížení hodnoty C. Výsledek sníženého kontrastu způsobí, že řidičův počáteční pocit přítomnosti dvou cyklistů se překombinuje do jednoho obrazu, stejně jako se náhle zmenší úhel jejich rozlišení.!
4) Propustnost
Procento odraženého světla v dopadajícím světle závisí na indexu lomu materiálu čočky, které lze vypočítat podle vzorce množství odrazu.
Vzorec odrazivosti: R =(n-1) náměstí/(n+1) náměstí
R.: jednostranný odraz čočky č: index lomu materiálu čočky
Například, index lomu běžných pryskyřičných materiálů je 1.50, odražené světlo R = (1.50-1) náměstí/(1.50 + 1) Čtverec = 0,04 = 4%.
Objektiv má dva povrchy. Jestliže R1 je množství předního povrchu čočky a R2 je množství odrazu na zadním povrchu čočky, pak celkové množství odrazu čočky je R = R1+R2.(Při výpočtu odrazu R2, dopadající světlo je 100%-R1).Propustnost čočky T = 100%-R1-R2.
Je vidět, že pokud čočka s vysokým indexem lomu nemá antireflexní vrstvu, odražené světlo přinese nositeli více nepohodlí..
(2) Zásada
Antireflexní vrstva je založena na světelných vlnách a interferenčním jevu. Pokud jsou dvě světelné vlny se stejnou amplitudou a vlnovou délkou překryty, amplituda světelné vlny se zvýší; pokud jsou dvě světelné vlny stejného původu, vlnové délky jsou různé, a jsou -li dvě světelné vlny superponovány, navzájem se ruší..Antireflexní fólie používá tento princip k potažení povrchu čočky antireflexní fólií, tak, že odražené světlo generované na předním a zadním povrchu filmu vzájemně interferuje, čímž se ruší odražené světlo a dosáhne se účinku antireflexe..
1) Podmínky amplitudy
Index lomu filmového materiálu se musí rovnat druhé odmocnině indexu lomu základního materiálu čočky.
2) Fázové podmínky
Tloušťka filmu by měla být 1/4 vlnová délka referenčního světla. Když d = λ/4 λ = 555 nm, d = 555/4 = 139 nm
Pro antireflexní vrstvu, mnoho výrobců brýlových čoček používá světelné vlny (vlnová délka 555 nm) které jsou citlivější na lidské oko. Když je tloušťka povlaku příliš tenká (<139nm), odražené světlo bude vypadat světle hnědožluté, pokud je modrá, to znamená, že tloušťka povlaku je příliš silná (>139nm).
Účelem vrstvy odrážející povlak je snížit odraz světla, ale není možné dosáhnout žádného odrazu světla. Na povrchu čočky bude vždy zbytková barva, ale která je nejlepší zbytková barva, ve skutečnosti, neexistuje žádný standard. V současnosti, vychází hlavně z osobní preference barvy, a většina je zelená..
Rovněž zjistíme, že různá zakřivení zbytkové barvy na konvexních a konkávních površích čočky také odlišují rychlost potahování, takže střední část čočky je zelená, a okrajová část je levandulová nebo jiné barvy..
3) Technologie antireflexní povrchové úpravy
Organické potahování čoček je obtížnější než skleněné čočky. Skleněný materiál odolává vysokým teplotám 300 ° C, zatímco organická čočka zežloutne, když překročí 100 ° C a poté se rychle rozložit.
Fluorid hořečnatý (MgF2) se obvykle používá jako antireflexní potahový materiál pro skleněné čočky. nicméně, proces nanášení fluoridu hořečnatého musí být prováděn při teplotě vyšší než 200 ° C, jinak jej nelze připevnit k povrchu čočky, organické čočky ji proto nepoužívejte.
Od 90. let 20. století, s vývojem technologie vakuového lakování, použití technologie bombardování iontovým paprskem způsobilo kombinaci filmu a čočky, a kombinace filmu byla vylepšena .. Navíc, rafinované vysoce čisté materiály oxidů kovů, jako je oxid titaničitý a oxid zirkoničitý, mohou být naneseny na povrch pryskyřičných čoček odpařovacím procesem, aby se dosáhlo dobrého antireflexního účinku..
Následuje úvod do technologie antireflexní povrchové úpravy organických čoček.
1) Příprava před nátěrem
Čočku je třeba před nanesením povlaku předem vyčistit. Požadavek na čištění je velmi vysoký, dosažení molekulární úrovně ... Do čisticí nádrže nalijte různé čisticí kapaliny, a pomocí ultrazvuku zvyšte čisticí účinek. Po vyčištění čočky, vložte jej do vakuové komory. Během tohoto procesu, věnujte zvláštní pozornost tomu, aby se prach a odpadky ve vzduchu nepřilepily na povrch čočky .. Konečné čištění probíhá ve vakuové komoře. Během tohoto procesu, je třeba věnovat zvláštní pozornost tomu, aby se prach a odpadky ve vzduchu nepřilepily na povrch čočky .. Konečné čištění se provádí před pokovováním ve vakuové komoře. Iontová pistole umístěná ve vakuové komoře bude bombardovat povrch čočky (například, s argonovými ionty). Po dokončení tohoto procesu čištění, provede se potažení antireflexní fólie..
2) Vakuové lakování
Proces vakuového odpařování může zajistit, aby byl čistý povlak nanesen na povrch čočky, a současně, chemické složení potahovacího materiálu lze během procesu odpařování přísně kontrolovat .. Proces vakuového odpařování může přesně řídit tloušťku filmové vrstvy, a přesnost je až.
3) Pevnost filmu
Pro brýlové čočky, pevnost filmu je velmi důležitá, a je to důležitý indikátor kvality čočky. Mezi indikátory kvality čočky patří ochrana proti opotřebení, antikulturní muzeum, rozdíl teplot, atd .. Proto, existuje mnoho cílených fyzikálních a chemických testovacích metod. Za podmínek simulace používání nositele, je testována kvalita stálosti filmu potažených čoček..Tyto zkušební metody zahrnují: test slané vody, parní test, test deionizované vody, zkouška tření ocelovou vlnou, test rozpouštění, zkouška přilnavosti, test teplotního rozdílu a test vlhkosti, atd..
3. Film proti znečištění (špičkový film)
(1) Zásada
Poté, co je povrch čočky potažen vícevrstvou antireflexní fólií, čočka je obzvláště náchylná na skvrny, a skvrny zničí antireflexní účinek antireflexní fólie. Pod mikroskopem, můžeme zjistit, že antireflexní povlak má porézní strukturu, olejové skvrny tak snadno proniknou do antireflexní vrstvy. Řešením je potáhnout vrchní film odolností proti oleji a vodě na antireflexní vrstvě filmu, a tato fólie musí být velmi tenká, aby nezměnila optický výkon antireflexní fólie.
(2) Proces
Materiál zabraňující znečištění je hlavně fluorid, a existují dva způsoby zpracování, jedna je metoda ponoření, druhým je vakuové lakování, a nejběžnější metodou je vakuové lakování. Nejčastěji používanou metodou je vakuové lakování. Po dokončení antireflexního povlaku, fluorid může být nanesen na reflexní fólii pomocí procesu odpařování. film zabraňující zanášení může pokrývat porézní vrstvu antireflexní fólie, a může zmenšit kontaktní plochu vody a oleje s čočkou, aby se kapičky oleje a vody nedaly snadno přilnout k povrchu čočky, proto se také nazývá vodotěsný film.
Pro organické čočky, ideální povrchovou úpravou systému by měla být kompozitní fólie včetně fólie proti opotřebení, vícevrstvá antireflexní fólie a vrchní fólie proti zanášení. Povlak proti opotřebení je obvykle nejsilnější, asi 3-5 mm, a tloušťka vícevrstvé antireflexní fólie je asi 0,3 um, nejtenčí voskový povlak proti zanášení na vrchní vrstvě, asi 0,005-0,01 mm. Vezměte si francouzský Essilor Crizal, kompozitní film jako příklad, základna čočky je nejprve potažena filmem odolným proti opotřebení s organickým křemíkem; poté pomocí technologie IPC, antireflexní fólie je pokovena iontovým bombardováním Před čištěním před čištěním; po vyčištění, použijte oxid zirkoničitý s vysokou tvrdostí (ZrO2) a další materiály pro vakuové nanášení vícevrstvých antireflexních povlaků; Konečně, naneste horní fólii na kontaktní úhel 110. Úspěšný vývoj technologie kompozitních fólií s diamantovými krystaly ukazuje, že technologie povrchové úpravy organických čoček dosáhla nové úrovně.

Pokud je to pouze pro zkoušku tloušťky filmu, rozdíl mezi vakuovým a optickým povlakem je:
1. Vakuové lakování: Obecně TiN, CrN, TiC, ZrN, tloušťka galvanického pokovování je přibližně 3 ~ 5 mikronů. Obecně, tloušťku vakuové potahovací fólie nelze na zařízení testovat;
2. Test tloušťky filmu optického povlaku lze nainstalovat na horní část potahovacího stroje testerem tloušťky filmu..
Nejdříve je test ovládání světla, a nyní ovládání krystalů (krystalový oscilátor) se obecně používá k testování tloušťky povlaku pomocí frekvence krystalového oscilátoru .. Různé tloušťky filmu jsou různé.
I když je potahovací stroj vyroben v Číně, tester tloušťky filmu je také vyroben ve Spojených státech nebo Jižní Koreji .. Model GM USA je: MDC360C.

Možná se vám také líbí

  • Kategorie

  • Nedávné zprávy & Blog

  • Sdílet příteli

  • SPOLEČNOST

    Shaanxi Zhongbei Titanium Tantal Niob Metal Material Co., Ltd.. je čínský podnik specializující se na zpracování barevných kovů, sloužící globálním zákazníkům s vysoce kvalitními produkty a dokonalým poprodejním servisem.

  • Kontaktujte nás

    mobilní, pohybliví:86-400-660-1855
    E-mailem:[email protected] aliyun.com
    Web:www.chn-ti.com