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“预熔化”光学镀膜材料

2018-12-21

传统的光学镀膜材料其形态主要包括自由颗粒和药片状两种。镀膜时,先往坩埚中填充一定量的材料,然后进行预熔,一般地,根据不同的镀膜需要,预熔时间大约2h~4h。


采用传统材料主要有以下问题: 其一,由于颗粒和小片堆积密度小,因此坩埚装料有限;其二,预熔需要大量时间,对于工业生产,降低了生产效率;其三,在实际镀膜过程中,随着材料的消耗,往往会产生薄膜性能的差异,所以实际上材料利用率非常有限。因此,当镀制多层精密膜系和规模化生产时,传统材料具有一定的局限性。


“预熔化”光学镀膜材料正是针对以上缺点而设计的一种的材料。真空镀膜时的预熔过程是通过电子枪轰击来实现的,对于氧化物镀膜材料来说,电子束轰击预熔过程使材料在坩埚中完全或部分熔化成一体,但同时失去少量晶格氧。



“预熔化”光学镀膜材料就是在材料的制备过程中,模拟真空镀膜的预熔化过程,一方面,它是严格按照坩埚尺寸制备的一块整体;另一方面,尽可能使材料致密化,如“预熔化”TiO2材料的相对密度达99%以上;同时对于一些高折射率材料,如TiO2、ZrO2、HfO2等,通过采用特殊得处理工艺,使得失去少量晶格氧。采用预熔化材料进行镀膜,能提高坩埚的装填量,减少预熔时间,提高材料的利用率,并有可能提高薄膜的性能。目前“预熔化”光学材料在国内外得到大规模应用。