【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学薄膜，尤其涉及一种耐磨高透光学薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、减反光学薄膜广泛应用于各类光学镜片的表面，可以减少入射光在光学镜片表面的反射，降低光传输过程中的损耗。真空蒸镀方法是现代光学薄膜制备最常用的方法，然而真空蒸镀设备价格昂贵，导致镀膜成本较高。化学液相成膜方法具有简便、成本低廉等优点，适合在各种形状的光学镜片表面镀膜，目前已应用于多种光学玻璃表面镀膜中。
2、光学镜片在使用过程中，表面易沾染灰尘颗粒、有机油污等污染物，导致其光学性能大幅下降，因此需要对光学镜片表面进行清洁处理，这给光学镜片表面薄膜的牢固度提出了很高要求。利用二氧化硅纳米颗粒在光学玻璃上沉积的单层薄膜具备接近100％的峰值透射率，然而这种薄膜结构疏松，不耐擦拭，环境适应性较差。采用二氧化钛和二氧化硅两种材料在光学玻璃上制备双层减反膜，可以提升膜层的牢固度，达到较好的耐摩擦性，然而二氧化钛折射率较高，在双层膜体系中难以和低折射率的二氧化硅完美匹配，导致这种双层膜体系难以在熔石英玻璃等基底上实现近100％的峰值透射率。因此，目前的光学减反膜难以兼顾耐磨擦性和高透射率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种耐磨高透光学薄膜及其制备方法。本专利技术提供的光学薄膜既具备很好的耐摩擦性，又能达到近100％的峰值透射率。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种耐磨高透光学薄膜的制备方法，包括以下步骤：
4、采用氧化
5、采用酸催化二氧化硅溶胶在所述内层膜表面进行第二涂膜，之后进行退火处理，得到耐磨高透光学薄膜；所述酸催化二氧化硅溶胶的成分包括二氧化硅、盐酸、乙醇和水。
6、优选的，所述氧化锆溶胶的制备方法包括：
7、将二甘醇、聚乙烯吡咯烷酮、部分乙醇和氧化锆前驱体混合，得到第一混合液；
8、将硝酸、水和剩余部分乙醇混合，得到第二混合液；
9、将所述第一混合液和第二混合液混合后静置陈化，得到所述氧化锆溶胶。
10、优选的，所述第一混合液和第二混合液混合所得料液中：氧化锆前驱体的浓度为0.2～0.3mol/l，二甘醇和氧化锆前驱体的摩尔比为(1～2):1，水和氧化锆前驱体的摩尔比为(1～2):1，聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为10％～15％，硝酸的质量分数为0.05％～0.15％；所述氧化锆前驱体为丙醇锆。
11、优选的，所述酸催化二氧化硅溶胶的制备方法包括：
12、将乙醇、水、盐酸和二氧化硅前驱体混合后进行静置陈化，得到所述酸催化二氧化硅溶胶。
13、所述乙醇、水、盐酸和二氧化硅前驱体的摩尔比为(37～38):(2～3):(0.003～0.004):1；所述二氧化硅前驱体为正硅酸乙酯。
14、优选的，所述第一涂膜和第二涂膜的方法为浸渍提拉法；所述热处理的温度为150～400℃，保温时间为30min以上；所述退火处理的温度为400～700℃，保温时间为1h以上。
15、优选的，所述基底为熔石英基底。
16、优选的，在所述第一涂膜前，还包括将所述基底进行预处理；所述预处理包括以下步骤：将基底依次在碱性清洗溶液和纯水中进行超声清洗，之后在热水中进行慢速提拉脱水干燥；所述慢速提拉脱水干燥的提拉速度为0.5～1.5mm/s，所述热水的温度为45～60℃。
17、本专利技术还提供了上述方案所述制备方法制备的耐磨高透光学薄膜，包括内层膜和设置在所述内层膜表面的外层膜，所述内层膜和基底接触；所述内层膜为氧化锆膜，所述外层膜为二氧化硅膜。
18、优选的，所述内层膜的厚度为58～175nm，所述外层膜的厚度为69～209nm。
19、本专利技术提供了一种耐磨高透光学薄膜的制备方法，包括以下步骤：采用氧化锆溶胶在基底表面进行第一涂膜，之后进行热处理，得到内层膜；所述氧化锆溶胶的成分包括氧化锆纳米颗粒、二甘醇、聚乙烯吡咯烷酮、硝酸、乙醇和水；采用酸催化二氧化硅溶胶在所述内层膜表面进行第二涂膜，之后进行退火处理，得到耐磨高透光学薄膜；所述酸催化二氧化硅溶胶的成分包括二氧化硅、盐酸、乙醇和水。本专利技术采用化学液相成膜的技术，使用氧化锆溶胶镀制内层膜，采用酸催化二氧化硅溶胶镀制外层膜，所得双层膜体系即为本专利技术的耐磨高透光学薄膜，该光学薄膜既具有很好的耐摩擦性，又能达到近100％的峰值透射率；并且，通过调节内外层膜的厚度，可以实现对膜层透射峰位的控制，以满足从紫外到近红外不同波段的减反需求。
20、综上所述，本专利技术的方法可在基底上制备从紫外到近红外波段峰值透射率接近100％的减反薄膜，且薄膜具有优异的耐摩擦性，在保证膜层光谱性能的同时，大幅提升了膜层的环境适应性。
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1.一种耐磨高透光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锆溶胶的制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合液和第二混合液混合所得料液中：氧化锆前驱体的浓度为0.2～0.3mol/L，二甘醇和氧化锆前驱体的摩尔比为(1～2):1，水和氧化锆前驱体的摩尔比为(1～2):1，聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为10％～15％，硝酸的质量分数为0.05％～0.15％；所述氧化锆前驱体为丙醇锆。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸催化二氧化硅溶胶的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇、水、盐酸和二氧化硅前驱体的摩尔比为(37～38):(2～3):(0.003～0.004):1；所述二氧化硅前驱体为正硅酸乙酯。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一涂膜和第二涂膜的方法为浸渍提拉法；所述热处理的温度为150～400℃，保温时间为30min以上；所述退火处理的温度为400～700℃，保
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基底为熔石英基底。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第一涂膜前，还包括将所述基底进行预处理；所述预处理包括以下步骤：将基底依次在碱性清洗溶液和纯水中进行超声清洗，之后在热水中进行慢速提拉脱水干燥；所述慢速提拉脱水干燥的提拉速度为0.5～1.5mm/s，所述热水的温度为45～60℃。
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备的耐磨高透光学薄膜，包括内层膜和设置在所述内层膜表面的外层膜，所述内层膜和基底接触；所述内层膜为氧化锆膜，所述外层膜为二氧化硅膜。
10.根据权利要求9所述的耐磨高透光学薄膜，其特征在于，所述内层膜的厚度为58～175nm，所述外层膜的厚度为69～209nm。
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨高透光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化锆溶胶的制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一混合液和第二混合液混合所得料液中：氧化锆前驱体的浓度为0.2～0.3mol/l，二甘醇和氧化锆前驱体的摩尔比为(1～2):1，水和氧化锆前驱体的摩尔比为(1～2):1，聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为10％～15％，硝酸的质量分数为0.05％～0.15％；所述氧化锆前驱体为丙醇锆。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸催化二氧化硅溶胶的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇、水、盐酸和二氧化硅前驱体的摩尔比为(37～38):(2～3):(0.003～0.004):1；所述二氧化硅前驱体为正硅酸乙酯。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一涂...
【专利技术属性】
技术研发人员：严鸿维，黄林，杨科，刘太祥，李昌朋，黄进，吕海兵，张卓，钱宇杰，易聪之，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：
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