一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的製作方法
2023-10-08 09:30:34 1
一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及鍍膜技術領域，尤其涉及一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜，包括DLC膜層和粘接層，DLC膜層通過粘接層粘接在紅外玻璃基底上，粘接層包括依次交替設置的第一ZnSe層、第一Ge層、第二ZnSe層、第二Ge層、第三ZnSe層和第三Ge層。本實用新型的鍍覆在紅外玻璃上的增透膜單面平均反射率小於1.5％，厚度小，增透性高；解決了將DLC膜鍍覆在紅外玻璃表面附著力的問題，使得最終得到的紅外玻璃耐刮擦性能好，有效的延長了紅外玻璃的使用壽命。
【專利說明】
一種鍍覆在紅外玻璃上的増透膜
技術領域
[0001]本實用新型涉及鍍膜技術領域，尤其涉及一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜。
【背景技術】
[0002]DLC膜類金剛石膜(Diamond-Like-Carbon，DLC)是一種非晶碳膜，耐刮擦性能好，所以將DLC膜鍍覆在鍺砸砷紅外玻璃的表面，可以有效的增加鍺砸砷紅外玻璃的的耐磨性能，但是簡單的將DLC膜鍍覆在鍺砸砷紅外玻璃的表面會導致鍺砸砷紅外玻璃的反射率大，同時存在將DLC膜鍍覆在鍺砸砷紅外玻璃的表面的附著力難題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供一種使得紅外玻璃單面反射率小於1.5%的增透膜。
[0004]實現本實用新型目的的技術方案是一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜，包括DLC膜層和粘接層，DLC膜層通過粘接層粘接在紅外玻璃基底上，粘接層包括依次交替設置的第一ZnSe層、第一Ge層、第二 ZnSe層、第二 Ge層、第三ZnSe層和第三Ge層，第一ZnSe層位於紅外玻璃基底和第一Ge層之間，第三Ge層位於第三ZnSe層和DLC膜層之間:
[0005]作為本實用新型的優化方案，DLC膜層和粘接層的厚度總和在8-12微米之間。
[0006]本實用新型具有積極的效果:I)本實用新型的鍍覆在紅外玻璃上的增透膜單面平均反射率小於1.5%,厚度小，增透性高；
[0007]2)本實用新型解決了將DLC膜鍍覆在紅外玻璃表面附著力的問題，使得最終得到的紅外玻璃耐刮擦性能好；
[0008]3)本實用新型的鍍覆在紅外玻璃上的增透膜經過試驗證明，機械強度高，防脫落性能好，有效的延長了紅外玻璃的使用壽命。
【附圖說明】
[0009]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中:
[0010]圖1為鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的結構圖；
[0011]圖2為鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的光譜曲線圖。
[0012]其中，1、DLC膜層，2、粘接層，3、紅外玻璃基底，21、第一 ZnSe層，22、第一 Ge層，23、第二 ZnSe層，24、第二 Ge層，25、第三ZnSe層，26、第三Ge層。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示，本實用新型公開了一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜，包括DLC膜層I和粘接層2，DLC膜層I通過粘接層2粘接在紅外玻璃基底3上，粘接層2包括依次交替設置的第一 ZnSe層21、第一 Ge層22、第二 ZnSe層23、第二 Ge層24、第三ZnSe層25和第三Ge層26，第一ZnSe層21位於紅外玻璃基底3和第一Ge層22之間，第三Ge層26位於第三ZnSe層25和DLC膜層I之間。
[0014]DLC膜層I和粘接層2的厚度總和在8-12微米之間。
[0015]其中，粘接層2使用鍍膜機進行鍍覆，鍍膜機包括膜厚控制系統、離子源、真空室和蒸發系統，膜厚控制系統分為光控和晶控兩部分，其中晶控是利用石英晶體振蕩頻率變化來測量薄膜質量厚度的。真空室靠機械慄和擴散慄系統相互配合來獲得要求的真空度，用熱電偶計對真空度進行測量。
[0016]DLC膜層I使用高真空硬碳膜鍍膜設備進行鍍覆，高真空硬碳膜鍍膜設備主要由鍍膜室、靶電極、射頻電源及控制電源、樣品轉臺、慄抽系統、真空測量系統、氣路系統、電控系統和水冷卻系統等組成。真空測量系統的真空室靠機械慄和分子慄系統相互配合來獲得要求的真空度，用一支電阻規和一支電離規對真空度進行測量。靶電極採用上下極板電容耦合的方式，上下極板直徑比為9/4，極板間距65mm，射頻電源為頻率13.56MHz，功率2kW的射頻源。
[0017]—種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的製備方法，包括如下步驟:。
[0018]I)粘接層的鍍覆:首先使用鍍膜機對紅外玻璃基底3進行清潔，然後使用鍍膜機的離子源對第一ZnSe層21、第一Ge層22、第二ZnSe層23、第二 Ge層24、第三ZnSe層25和第三Ge層26依次進行沉積，採用光控法分別控制第一 ZnSe層21、第一 Ge層22、第二 ZnSe層23、第二Ge層24、第三ZnSe層25和第三Ge層26的光學厚度，同時採用晶控法控制第一 ZnSe層21、第一Ge層22、第二 ZnSe層23、第二 Ge層24、第三ZnSe層25和第三Ge層26的蒸發速率；
[0019]2) DLC膜層的鍍覆:將已經鍍覆了粘接層2的紅外玻璃基底3擦拭乾淨，並將鍍覆了粘接層2的紅外玻璃基底3放在高真空硬碳膜鍍膜設備的下極板上，使得高真空硬碳膜鍍膜設備真空室的真空度小於1.5*10—2Pa，向高真空硬碳膜鍍膜設備真空室內通入Ar氣，使得高真空硬碳膜鍍膜設備真空室內的氣體壓力在3.3Pa-4Pa之間，清洗鍍覆了粘接層2的紅外玻璃基底35min;然後再向高真空硬碳膜鍍膜設備真空室內通入甲烷氣體，甲烷氣體的流量在40sccm?50sccm之間，此時，高真空硬碳膜鍍膜設備真空室內的壓力在7Pa?20Pa之間，使用高真空硬碳膜鍍膜設備將DLC膜層I沉積在鍍覆了粘接層2的紅外玻璃基底3上，沉積時間為30min，沉積後冷卻1min，製備完成。
[0020]使用鍍膜機對紅外玻璃基底3進行清潔的時間為2min，通過對紅外玻璃基底3的清潔提高凝聚係數，加強DLC膜層粘接在紅外玻璃基底3上的附著力。
[0021]鍍膜機的離子源為考夫曼離子源。使用考夫曼離子源基於離子對沉積粒子的動量轉換，提高沉積粒子的動能和沉積粒子的迀移率，增加聚集密度，改善結構完整性和應力匹配，從而提高了膜層的性能和使用時間。
[0022]第一 ZnSe層21、第二 ZnSe層23和第三ZnSe層25的蒸發速率為0.4nm/s。第一 Ge層22、第二 Ge層24和第三Ge層26的蒸發速率為0.2nm/s。採用晶控法控制蒸發速率，材料折射率變化小，受製備工藝參數影響小。
[0023]—種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的性能測試:
[0024]為了保證光學元件的可靠性，按照GJB2485-95光學膜層通用規範的要求，對該鍍覆在紅外玻璃上的增透膜進行了的如下環境試驗:
[0025](I)光譜測試。如圖2所示，採用分光光度計對鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的單面反射率進行測試，得到的光譜曲線的反射率小於1.5 %。
[0026](2)高低溫測試。包裝情況下，將樣片放入高低溫實驗箱中(此高低溫實驗箱的升溫和降溫速度均小於2°C/min)，分別在(一 62±2)°C的低溫中保持2h，在(70±2)°C的高溫中保持2h，膜層均無起皮、起泡、裂紋、脫膜等現象。
[0027](3)機械強度實驗。在橡皮摩擦頭外裹2層乾燥脫脂紗布，保持4.9N壓力下順著同一軌跡對膜層進行摩擦，往返25次，鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的膜層無擦痕等損傷。
[0028](4)聚附著力實驗。用寬為2cm，剝離強度I>2.94N/cm的膠帶紙粘牢在樣品的表面，將膠帶紙從朝表面的垂直方向迅速向上拉起後，鍍覆在紅外玻璃上的增透膜的膜層無脫落、無損傷。
[0029]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜，其特徵在於:包括DLC膜層(I)和粘接層(2)，所述的DLC膜層(I)通過粘接層(2)粘接在紅外玻璃基底(3)上，所述的粘接層(2)包括依次交替設置的第一 ZnSe 層(21)、第一 Ge 層(22)、第二 ZnSe 層(23)、第二 Ge 層(24)、第三 ZnSe 層(25)和第三Ge層(26)，所述的第一ZnSe層(21)位於紅外玻璃基底(3)和第一Ge層(22)之間，所述的第三Ge層(26)位於第三ZnSe層(25)和DLC膜層(I)之間。2.根據權利要求1所述的一種鍍覆在紅外玻璃上的增透膜，其特徵在於:所述DLC膜層(I)和粘接層(2)的厚度總和在8-12微米之間。
【文檔編號】C23C14/06GK205720741SQ201620632323
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】李全民, 吳玉堂, 朱敏, 黃勝弟, 王國力
【申請人】南京波長光電科技股份有限公司, 南京愛丁堡環保科技有限公司