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镀膜玻璃玻璃与膜是怎样融合的

发布时间:2018年04月21日  点击:次 文章来源:本站原创   文章作者: 佚名

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    长期以来,人们已经认识到玻璃和薄膜之间有明显而密切的关系。陶瓷表面的釉和金属表面的珐琅是最早的玻璃,就是以膜的形式涂似在瓷器和金属表面,以起到保护或装饰的作用。这种瓷釉熔点低,可采用喷镀法、丝网遮蔽法或印花釉法,并可在烤花窑中烧制。

镀膜玻璃玻璃与膜是怎样融合的

    在19世纪金红宝石玻璃被发现之后不久,彩色玻璃工艺品就出现了,它是将颜色玻璃夹人无色玻璃中制成的。这种复杂的热孰合过程,需要两种玻璃有相似的热膨胀系数才行,否则将产生热应力使镶色玻璃弯曲,甚至使其发生破裂而损坏。镶色玻璃的另一种应用是制造太阳镜,将灰色玻璃薄片熔融到自色玻璃透镜的外表面上。

    玻璃与塑料膜结合的例子是制作叠层安全玻璃和特种滤光片叠层安全玻璃所使用的复合材料由粘有聚乙烯丁酸盐弹性中间薄层的若干玻璃层组成。因为彩色塑料几乎有无限的光谱可能性,所以塑料薄膜可作滤光片。但它们不够耐用,易被刮伤,难以制作出像浮法玻璃样的高平面度。玻璃、塑料合成的滤光片则结合了两种材料的优点,因而作为阻止紫外线、阻止荧光、研究激发条件的滤光片以及作为转换滤光片是合适的。

    薄膜对玻璃性质更重要的作用是增加强度,玻璃的理论强度高,但在压应力下它甚至会变得更高,因而对表面的任何压缩处理都能强化玻璃,某些玻璃因浸渍于熔融硝酸钾池中而产生化学强化.离子交换发生在池中的钾离子和玻璃表面的钠离子之间,较大的钾离子扩散到玻璃中,与此同时较小的钠离子从玻璃中扩散到盐熔化物中。较大离子的并人在玻璃表面薄层造成所需要的压应力)由过剩原子的并入(运用离子注人技术)或特殊的热处理。也可得到类似的结果。

    不通过熔融相而制造玻璃的过程,Schott实验室的Dislich己进行过研究,他发现多成分玻璃可以由相应金属醇盐复合物的水解和缩合作用制出。这要求温度仅达到该玻璃的转变范围。通常为500——600℃,这种方法特别适用于制备薄而透明的多成分氧化物层(几乎是任何成分的氧化物层),这种氧化物层可以在各种衬底(包括玻璃)土形成,其中有些氧化物层能防止大气中湿气的侵蚀,可用作特殊玻璃卜的保护涂层。例如某些灵敏的光学玻璃.就能用薄的磷酸盐或硅酸盐玻璃作为保护层,非常有效地防护大气侵蚀。

    薄膜根据其成分和厚度的不同,而具有特殊的物理和化学性质,这些固有的性质连同衬底的影响一起,可说明上述效应及其他许多观察到的特征。这几个例子表明,玻璃的某些性质可以借助在玻璃表而或紧靠表而附加或厚或薄的特种固体薄膜来加以变更和改进。

    现代镀膜技术已能精确控制而可靠地制备普通的单层膜以及具有特殊性质(例如光学玻璃元件)的简单和复杂的多层膜。采用先进技术的薄膜新产,要求玻璃和塑料用于许多不同方面。例如某种光学系统(如透镜、棱镜或抛物面镜)的功能构件,其表面性质(如光的反射)可以用淀积的膜改变,在另一些情况下。玻璃或塑料仅起某些特种薄膜产品(如滤光片、偏振片、集成电路、集成光路等)的机械支座或衬底的作)。

    实际上,在玻璃上镀膜的所有应用中,膜均需与玻璃或塑料表面有相当好的附着力.只有一个重要例外,即在复型光学元件的表面复型.具有确定的光学、电学和力学性质的淀积膜也应该是高抗湿J性的,因水蒸气的表面吸附常使膜性质产生不希望有的变化,抗湿性上要山所选择的材料决定,但也依赖于膜的微观结构。因而也受所选用的淀积技术和所用参数的影响。

    硬度和耐磨性同样不仅由材料决定,也能由正确地选择淀积方法和控制膜形成过程中的参数来加以改进,实践中的要求是十分不同的,有些软膜产品需勃结第二块玻璃片来保护,另一些膜则允许是平硬的.因为它们用在插人一个封闭腔的部件,如一个照相物镜的内部透镜组上,自然也受到保护,凡暴露表面的所有膜层(如前部透镜上的减反射膜)。都必须具有很好的硬度、耐磨性和化学耐性,这样的部件多半经常要使其清洁,通常是用·块软布(绒)或镜头纸来擦拭,这种表面上的灰尘,可能包含软性有机物和硬性细粒状无机物两种成分.这样的清洁处理造成磨损.因此寨露膜应尽可能具有高的耐磨性这一点很重要,在许多技术应用中,膜要与腐蚀性蒸气和气体接触.所以膜应具有化学耐性,这个要求牵涉到膜结构和填充密度问题,以及材料的恰当选择问题。


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