【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种消静电低折射率薄膜及薄膜材料、制备方法和应用，属于镀膜。
技术介绍
1、一台光学设备的光路系统，往往由多个不同零件组成，一般来说，光线穿过不同的光学零件，会在每个光学介面上产生损耗。而在零件内部和零件之间，由于不存在折射率变化，且杂质较少，光的能量损失不多。因此介面上是光线能量损失的主要位置。
2、一般来说光学零件表面会通过镀ar或其他类型的薄膜来控制表面光线的折射和透过能量，在正常情况下这些能量的少量损耗是可以被接受的。但是光学设备使用过程中往往会发生一些异常，导致介面上被异物污染导致光学效率下降。
3、对于一般的光学成像系统，这种污染会导致异常的散射，会让光学成像质量下降，但对于高能激光系统，由于光束能量巨大，少量的损失都可能导致镜片或薄膜破裂，让整个光学系统失效。因此维护光学零件表面的洁净对于高能激光光学系统非常重要。
4、在激光通过镜面过程中，由于存在光电效应，会有部分光能量转化为电场在镜头表面产生，由于光学透镜通常为绝缘体，这些电场会积聚在镜头表面，并会导致镜头表面产生静电。如果这些静电得不到释放，静电就会吸附周围的灰尘附着在镜头表面，导致镜头被污染。因此对于光学系统如何能够随时将镜头表面的静电荷导出，减少灰尘吸附对于保持激光系统工作稳定，减少设备维护难度具有很重要意义。
5、为了减少透镜表面静电吸附，一般是通过在零件表面增加一层透明导电膜，让表面积聚的静电能够通过导电膜导入到周边，通过镜筒压环等镜头内其他结构消散。但这样做有以下几个缺点：
7、2.透明导电膜在近红外1100nm到红外波段会产生很大的吸收，这对于部分近红外有需求的光学系统不适用。
8、3.透明导电膜材料较贵，对于成本有提升。
9、4.在光学零件表面，透明导电膜处于ar膜和基体之间，ar膜处于最外层。由于一般ar薄膜是绝缘体，因此导电膜上的电荷的消散收到阻碍。
10、如果可以让ar薄膜具备导电性能，那就可以避免上述问题了。一般来说ar薄膜由具备高低折射率两种材料组成。两种不同折射率的材料形成4-8层结构，可以实现在较宽波长范围内的高透过效果。如果这两种材料都可以使用低电阻的光学薄膜材料制备，那么材料中的电荷就可以直接透过ar膜消散，这比使用透明导电膜的方案更简便快捷，成本更低。
11、本专利技术提出了一种低折射率低电阻的光学薄膜材料以及其生产制备的方法。这种材料是制备低电阻光学薄膜的关键材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有低电阻率、消静电、低折射率薄膜材料。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种消静电低折射率薄膜材料，用于光学零件，按重量组分计，包括：75％-90％ sio2，5％-20％含锂化合物，1-5％三价氧化硼或硼酸盐。
3、进一步地，所述含锂化合物为碳酸锂、硅酸锂，氧化锂，草酸锂中的任一种。
4、进一步地，所述硼酸盐为硼酸钾或硼酸锂。
5、进一步地，按重量组分计，包括：85％ sio2，10％硅酸锂，5％硼酸锂。
6、本专利技术还提供一种如上所述的消静电低折射率薄膜材料的制备方法，其包括：
7、s1、按组分将sio2、含锂化合物、三价氧化硼或硼酸盐混合，使用不大于0.5mm的筛子过筛，然后使用球磨机混合研磨4-6小时，得到混合粉体；
8、s2、将所述混合粉体放入模具，使用液压机压制成块体；
9、s3、将所述块体使用造粒机破碎，并过筛，制成颗粒状材料；
10、s4、将所述颗粒状材料放入坩埚内，再将坩埚放入烧结炉内，进行高温处理，得到消静电低折射率薄膜材料。
11、进一步地，所述高温处理具体为：先以每分钟8-10℃的速度将温度升高到500℃，维持30-40分钟，再以每分钟2-3℃的速度加热到900-1300℃后恒温1-1.5小时，待反应完成后停止加热，自然冷却至室温。
12、进一步地，所述高温处理具体为：先以每分钟10℃的速度将温度升高到500℃，维持30分钟，再以每分钟3℃的速度加热到1200℃后恒温1小时，待反应完成后停止加热，自然冷却至室温。
13、将材料取出后破碎至要求尺寸，并过筛。
14、进一步地，所述颗粒状材料的尺寸为1-5mm。
15、本专利技术还提供一种消静电低折射率薄膜，使用如上所述的消静电低折射率薄膜材料制备得到，所述消静电低折射率薄膜的折射率为1.42-1.51，表面方块电阻为1500-2700ω/cm2。
16、本专利技术还提供一种消静电低折射率薄膜材料的应用，应用于ar膜、hr膜、滤光膜和分光膜的制备。
17、本专利技术的有益效果在于：在当前广泛使用的低折射率镀膜材料sio2基础上，使用+1价的li离子及硼对sio2双掺杂，以影响sio2成膜后的结构，锂的掺杂提高了材料中带电离子浓度(锂离子)，材料转变为离子型导体，掺杂硼降低了材料中锂离子的移动阻力，以提高材料导电性能，该薄膜材料制备得到的薄膜具有高电导率且光学性能接近sio2薄膜，使用其制备得到的光学薄膜，能够有效消除静电，降低灰尘吸附效果，延长光学设备使用寿命，减小维护难度。
18、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
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1.一种消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，用于光学零件，按重量组分计，包括：75％-90％SiO2，5％-20％含锂化合物，1-5％三价氧化硼或硼酸盐。
2.如权利要求1所述的消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，所述含锂化合物为碳酸锂、硅酸锂，氧化锂，草酸锂中的任一种。
3.如权利要求1所述的消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，所述硼酸盐为硼酸钾或硼酸锂。
4.如权利要求1所述的消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，按重量组分计，包括：85％SiO2，10％硅酸锂，5％硼酸锂。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的消静电低折射率薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的消静电低折射率薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述高温处理具体为：先以每分钟8-10℃的速度将温度升高到500℃，维持30-40分钟，再以每分钟2-3℃的速度加热到900-1300℃后恒温1-1.5小时，待反应完成后停止加热，自然冷却至室温。
7.如权利要求5所述的消静电低折射率薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述高温处理具
8.如权利要求5所述的消静电低折射率薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述颗粒状材料的尺寸为1-5mm。
9.一种消静电低折射率薄膜，其特征在于，使用如权利要求1至4任一项所述的消静电低折射率薄膜材料制备得到，所述消静电低折射率薄膜的折射率为1.42-1.51，表面方块电阻为1500-2700Ω/cm2。
10.一种消静电低折射率薄膜材料的应用，其特征在于，应用于AR膜、HR膜、滤光膜和分光膜的制备。
...【技术特征摘要】
1.一种消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，用于光学零件，按重量组分计，包括：75％-90％sio2，5％-20％含锂化合物，1-5％三价氧化硼或硼酸盐。
2.如权利要求1所述的消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，所述含锂化合物为碳酸锂、硅酸锂，氧化锂，草酸锂中的任一种。
3.如权利要求1所述的消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，所述硼酸盐为硼酸钾或硼酸锂。
4.如权利要求1所述的消静电低折射率薄膜材料，其特征在于，按重量组分计，包括：85％sio2，10％硅酸锂，5％硼酸锂。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的消静电低折射率薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的消静电低折射率薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述高温处理具体为：先以每分钟8-10℃的速度将温度升高到500℃，维持30-40分钟，再以...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐川，王乃成，王胜利，
申请(专利权)人：巨玻固能苏州薄膜材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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