CN105549140B - 一种抗红外光镜片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗红外光镜片，包括基片、第一镀层、第二镀层和第三镀层，所述的基片为玻璃镜片或高分子材料镜片，所述的第一镀层为氧化硅层，所述的第二镀层为铜镀膜、金镀膜、铂镀膜、银镀膜中的一种或者多种的组合，所述的第三镀层为三氧化二铝层。本发明所述的镜片对红外光的衰减效果达到99.5％±1％，并具有隔热作用；镜片表面为三氧化二铝，具有抗氧化、耐磨的功能，镜片耐用，可防划伤，有很好的实用效果，且其生产成本较低，具有很高的市场推广价值。

Description

一种抗红外光镜片
技术领域
本发明涉及一种镜片，尤其涉及一种抗红外光镜片。
背景技术
生产作业时，常常处在高温且遍布红外线的工作环境中，如电焊作业、高温熔炉、高压电弧操作、科研实验等；由于红外线对人体皮肤、皮下组织具有强烈的穿透力，故相关从业人员需要有效的人身防护，尤其是对眼睛的防护，必须佩戴具有特殊功能的目镜。
现有的类似防护镜片利用在镜片材料中加入色母注塑制成的抗红外光镜片，如发明专利CN 102692731B，其使用的材料色母气味重，影响佩戴者舒适度；且镜片材料不具备导热和散热效果，影响佩戴者舒适度；第三，生产该产品时色母最优工作温度为230摄氏度到250摄氏度，在最优工作温度下色母的抗红外因子成活率90％以上，由于需要进行注塑，而注塑的工作温度通常在260-280摄氏度，会导致色母碳化，很容易造成抗红外因子失效，形成黑点，不良率高达20％左右。
实用新型专利CN 203101752U公开了一种镜片结构，包含蓝光过滤层和阻止红外线、紫外线等有害光线侵入的阻抗层，适用于长期观看电视、电脑屏幕的人群，却不适用于高温且遍布红外线工作环境的工人。实用新型专利CN 204694934U公开了一种具有气凝胶隔热保护膜层的工作眼镜，利用气凝胶的导热性能差起到隔热保护的作用，其制作麻烦，且未能有效阻挡红外光线。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种具有抗红外光效果的镜片，该镜片同时还具有隔热和防划伤的功能。
该镜片基片可采用玻璃材质的镜片或者是高分子材料的镜片，如聚碳酸酯PC、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、尼龙PA等。
对基片进行强化处理是为了改善表面性能，使得第一镀层更容易镀上。
第一镀层的氧化硅(SiO)层能够提高基片的附着力，有利于第二镀层的生成。其镀膜作业具体是：设定LP-1200EBA真空镀膜机以时间控制方式(对应该设备使用说明书中的方法x2)进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒，抵抗加热的电流设为125安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。该第一层的氧化硅层的蒸镀采用抵抗加热法实现，通过控制时间来达到合适的镀层厚度。
第二镀层起到吸收红外线的效果，实现抗红外光的作用，并且由于金属不仅具有反射光线的作用，而且导热性能好，可以起到很好的吸热导热和散热的作用。
第三镀层主要起到防划伤、保护产品不脱落、防止被氧化、抗热的作用，是该镜片镀膜的核心技术。
作业时需要严格监控第二膜层和第三镀层的厚度，第二镀层膜厚为1200±50纳米，第三镀层膜厚为600±50纳米。第三镀层厚度低于550纳米会导致镀的第二镀层膜容易脱落，高于650纳米，其自身亦会容易脱落；第二镀层厚度高于1250纳米及低于1150纳米都会导致抗红外线效果大打折扣甚至失效。
镜片使用时划伤的深度，通常不会超过镀层氧化膜的厚度，所以不足以破坏到镜片，故该镜片同时具备防划伤的功能。
第二镀层为铜镀膜，也可为金、白金、银镀层，镀膜作业具体操作是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式，并采用加热蒸发源钨舟的方式进行蒸镀，设定设备作业条件是：反射波长设为500纳米，监控膜厚设为0.25QWOT，315型钨舟，电流初始为250安培，最大为300安培，充氧量设为0sccm，炉腔内真空系数设为8×10-5Torr。
第三镀层为三氧化二铝层，镀膜作业具体操作是：设定真空镀膜机以光学膜厚监控方式采用电子枪进行蒸镀，设定设备作业条件是：反射波长设为500纳米，监控膜厚设为1.90QWOT，电子枪的电流设为380安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为8×10-5Torr。
本发明的抗红外光镜片是采用真空镀膜机来对镜片基片进行蒸镀多层膜层，从而制出能够衰减波长在780--2000纳米的光的镜片，其对红外光线的衰减率达到99.5％±1％，并具备吸收热量，提高舒适度，可在一些特殊场合应用，具有一定的商业用途。
具体方案如下：
一种抗红外光镜片，包括基片、第一镀层、第二镀层和第三镀层，所述的基片为玻璃镜片或高分子材料镜片，所述的第一镀层为氧化硅层，所述的第二镀层为铜镀膜、金镀膜、铂镀膜、银镀膜中的一种或者多种的组合，所述的第三镀层为三氧化二铝层。
其进一步的技术方案是，所述的高分子材料镜片为聚碳酸酯镜片、聚甲基丙烯酸甲酯镜片、尼龙镜片中的一种。
其进一步的技术方案是，所述的第一镀层的厚度为0.5-1微米。
其进一步的技术方案是，所述的第二镀层的厚度为1200±50纳米。
其进一步的技术方案是，所述的第三镀层的厚度为600±50纳米。
有益效果：(1)本发明所制备的镜片具有抗红外光的功能，其对红外光的衰减效果达到99.5％±1％，防护效果优异；(2)本发明所制备的镜片具有吸收外界热量并逐步散热的作用，有效阻止热量进一步传到人眼，起到隔热保护作用；(3)本发明所涉及的镜片表面为三氧化二铝，具有抗氧化、耐磨的功能，镜片耐用，可防划伤，有很好的实用效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种抗红外光镜片的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种抗红外光镜片的光学性能测试图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步阐述。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
图1是一种抗红外光镜片的结构示意图，1是基片，2为第一镀层，3为第二镀层，4为第三镀层。
实施例1
对基片进行强化处理：用清水清洗，挂在器具上常温晾干、浸泡在强化药水(聚硅氧烷溶液)中120秒钟后将强化液烘干。强化是为了改善表面性能，使得第一镀层更容易镀上。
真空镀膜机采用祥洲真空机器(股份)公司、龙翩实业有限公司生产的型号为LP-1200EBA的真空镀膜机，来对镜片基片进行蒸镀作业。设备中的蒸发方式可以选择电子枪蒸发和加热钨舟蒸发。该实施例是在镜片基片的一个表面依次进行真空蒸镀，分别是：第一镀层为氧化硅，第二镀层为铜，第三镀层为三氧化二铝层。
镜片的真空镀膜作业为业内熟知的镀膜技术，下面仅对不同部分进行详细说明，未说明部分均是采用业内的通常技术实现，可以参考已有的相关资料，于此不再进行重复性说明。
第一镀层氧化硅膜作业具体操作是：设定LP-1200EBA真空镀膜机以时间控制方式(对应该设备使用说明书中的方法x2)进行镀膜，设定设备作业条件是：时长设为30秒(S)，抵抗加热的电流设为125安培(A)，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为1.0×10-4Torr。
第二镀层铜镀膜作业具体操作是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式(对应该设备使用说明书中的方法x1或x2)，并采用加热蒸发源钨舟的方式进行蒸镀，设定设备作业条件是：反射波长设为420纳米，监控膜厚设为0.25QWOT(1/4波长的厚度为1QWOT)，315型钨舟(315是大小的一种型号)的电极电流为250-300安培，具体的，一开始电流设置为250安培，烧的是中段，中段钨舟烧完了，会烧两端的钨舟，这时候需要的电流就要更大一些，最大设置为300安培。充氧量设为0sccm(standard-state cubic centimeterper minute，标况毫升每分)，炉腔内真空系数设为8×10-5Torr，从而该镜片基片所镀的第二层的铜层的物理膜厚被严格监控为1200±50纳米。
第二镀层也可以为金、铂、银中的一种，或者铜、金、铂、银的复合镀层。
该第二镀层的蒸镀采用加热蒸发源钨舟的方式实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
第三镀层三氧化二铝层的镀膜作业具体是：设定该LP-1200EBA真空镀膜机以光学膜厚监控方式(对应该设备使用说明书中的方法x1或x2)进行镀膜，设定设备作业条件是：反射波长设为500纳米，监控膜厚设为1.90QWOT(1/4波长的厚度为1QWOT)，电子枪的电流设为380安培，充氧量设为0，炉腔内真空系数设为8×10-5Torr，从而该镜片基片所镀的第二镀层的三氧化二铝层的物理膜厚被严格监控为600±50纳米。该第三镀层的三氧化二铝层的蒸镀采用EB电子枪法实现，是一种严格监控膜厚的真空镀膜制作工序，适用于对所监控的膜厚的要求较高的情况下使用。
经过上述真空蒸镀作业可以制出衰减(780---2000纳米)波长光(主要是红外光部分)99.5％±1％的抗红外光镜片，如图1所示，该抗红外光镜片包括：基片(1)，第一镀层(2)，第二镀层(3)，第三镀层(4)，其中，第二镀层膜厚为1200±50纳米，第三镀层膜厚为600±50纳米。
以上述方法制出的二片抗红外光镜片，分别进行光学性能测试，采用太阳镜片CE认证标准(标准：EN 1836:2005(A1:2007))进行测试，测试结果见图2。
从图2可以看出，本发明所制备的抗红外光镜片可以达到衰减780---2000纳米波长光的效果，按照IR5标准对数据进行分析计算，其对红外光部分出衰减了99.5％±1％，可见该镜片抗红外的效果明显，可用于防护红外光，具有一定商业用途。
由于金属不仅具有反射光线的作用，而且导热性能好，可以起到很好的吸热导热和散热的作用，所以镜片还具有隔热的功能，而镜片使用时划伤的深度，通常不会超过镀层氧化膜的厚度，所以不足以破坏到镜片，故该镜片同时具备防划伤的功能。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种抗红外光镜片，其特征在于：包括基片、第一镀层、第二镀层和第三镀层，所述的基片为玻璃镜片或高分子材料镜片，所述的第一镀层为氧化硅层，所述的第二镀层为铜镀膜、金镀膜、铂镀膜、银镀膜中的一种或者多种的组合，所述的第三镀层为三氧化二铝层,且所述的第三镀层的厚度为600±50纳米。
2.根据权利要求1所述的抗红外光镜片，其特征在于：所述的高分子材料镜片为聚碳酸酯镜片、聚甲基丙烯酸甲酯镜片、尼龙镜片中的一种。
3.根据权利要求1所述的抗红外光镜片，其特征在于：所述的第一镀层的厚度为0.5-1微米。
4.根据权利要求1所述的抗红外光镜片，其特征在于：所述的第二镀层的厚度为1200±50纳米。
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