一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法与流程

    专利查询2025-04-30  16


    本发明属于光学薄膜制备,特别是涉及一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法。


    背景技术:

    1、目前舰载红外光学设备由于其特殊的部署位置,停放、起飞、降落过程中所经受的环境条件与陆上设备有很大的不同,其上安装的红外光学设备、外部工艺条件以及舰面保障设备也将经受特殊环境条件的考验,需适应我国海域甚至全球海域最极端的气候环境和特殊舰载环境,需要在高温、高湿、高盐雾的海洋大气环境中长期稳定工作。

    2、由于现有红外光学设备几个月左右光窗就出现了氧化、腐蚀现象,难以满足舰载光学设备的技术指标缺点。因此需要能改进的技术,以解决上述问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,通过提供了一种适用于舰载红外光学窗口高透过、高抗腐蚀红外光学薄膜,解决了现有的舰载红外光窗环境适应性差、透过性能差的问题。

    2、为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

    3、本发明为一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,镀制在氧氟玻璃、硫化锌、蓝宝石等光学零件表面,该膜的结构顺序和膜厚以及镀制方法具体包括如下步骤:

    4、(1)对经过表面光洁度检验合格后的光学零件先进行预处理;

    5、(2)对高抗腐蚀红外光学薄膜镀制,具体如下:

    6、①按照第一层jg、第二层zns、第三层jg、第四层hfo2、第五层sio2、第六层hfo2、第七层hfo2、第八层sio2、第九层jg、第十层fsm顺序在坩埚内装入相应膜料及零件,并置于真空室;

    7、②抽真空度至4.0x10-4pa±2x10-4帕,时间保持2h以上,烘烤温度:150℃±10℃,烘烤时间30分钟,离子源轰击零件表面5分钟,束流100ma,ar:15sccm。

    8、③采用离子束溅射沉积工艺,镀制薄膜第一、第二层时,温度设置为200℃、升温速率7℃/min,达到设定设定温度后恒温时间大于60min,离子源轰击10min,束流150ma,ar:15sccm,物理厚度:第一层150nm、第二层123nm,修正系数分别为84和44;

    9、当第一第二层沉积结束后,再用离子束轰击零件表面5min,束流100ma,ar:15sccm,轰击完毕后按顺序镀制三~九层,全程开源,束流150ma,ar:15sccm,物理厚度:第三层98nm、第四层67.9nm、第五层234.7nm、第六层21.4nm、第七层161.8nm、第八层93.3nm、第九层50nm,其中氧化铪镀制过程充氧95sccm,即第四、第六、第七层过程。

    10、第九层沉积结束后,真空抽至6.0x10-4pa以下,束流100ma,ar:15sccm,温度不升温,关闭离子源,速率设置4,功率设置6,物理厚度70nm。

    11、镀制完毕,关离子源,烘烤,自然状态冷至100°c以下,关高阀,真空室降至60°c以下,开门取件。

    12、进一步地,步骤(1)中对光学零件进行预处理时,镀膜前的光学零件先泡汽油2h、泡酒精2h。

    13、进一步地,步骤(1)中对光学零件进行预处理时,进行擦片,哈气法检测零件表面的干净程度,擦净后待镀制高抗腐蚀红外光学薄膜。

    14、进一步地,步骤(1)中对光学零件进行预处理时,镀制之前检查氧气、氩气充足。

    15、进一步地,步骤(1)中对光学零件进行预处理时,镀制过程中,应经常观察真空室内的情况,观察水冷系统的水温温度。

    16、进一步地,步骤(1)中对光学零件进行预处理时,清洁真空室,检查并清洁离子源、灯丝等。

    17、进一步地,步骤(2)中对高抗腐蚀红外光学薄膜镀制时,整个过程持续约20~24h。

    18、进一步地,步骤(2)中对高抗腐蚀红外光学薄膜镀制时,该红外光学薄膜可应用于氧氟玻璃、硫化锌、蓝宝石等红外光学材料,可将基材透过率提高20%以上@0.9~1.7μm、3.6~4.8μm,且满足海上高温高湿高盐高抗腐蚀环境试验要求。

    19、本发明具有以下有益效果:本发明提供了在海洋环境条件下红外光电系统具有高透过、宽光谱、环境适应性好、能抵抗恶劣环境破坏的红外光学薄膜,保护光学窗口,使光学窗口有较强的使用寿命且提高其光学性能和透过波段覆盖范围更宽,达到光学窗口性能增强目的。



    技术特征:

    1.一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:镀制在氧氟玻璃、硫化锌、蓝宝石等光学零件表面,该膜的结构顺序和膜厚以及镀制方法具体包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:步骤(1)中对光学零件进行预处理时,镀膜前的光学零件先泡汽油2h、泡酒精2h。

    3.根据权利要求1所述的一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:步骤(1)中对光学零件进行预处理时,进行擦片,哈气法检测零件表面的干净程度,擦净后待镀制高抗腐蚀红外光学薄膜。

    4.根据权利要求1所述的一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:步骤(1)中对光学零件进行预处理时,镀制之前检查氧气、氩气充足。

    5.根据权利要求1所述的一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:步骤(1)中对光学零件进行预处理时,镀制过程中,应经常观察真空室内的情况,观察水冷系统的水温温度。

    6.根据权利要求1所述的一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:步骤(1)中对光学零件进行预处理时,清洁真空室,检查并清洁离子源、灯丝等。

    7.根据权利要求1所述的一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:步骤(2)中对高抗腐蚀红外光学薄膜镀制时,整个过程持续约20~24h。

    8.根据权利要求1所述的一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,其特征在于:步骤(2)中对高抗腐蚀红外光学薄膜镀制时,该红外光学薄膜可应用于氧氟玻璃、硫化锌、蓝宝石等红外光学材料,可将基材透过率提高20%以上@0.9~1.7μm、3.6~4.8μm,且满足海上高温高湿高盐高抗腐蚀环境试验要求。


    技术总结
    本发明公开了一种光学零件用高抗腐蚀红外光学薄膜镀膜方法,涉及光学薄膜制备技术领域。本发明对经过表面光洁度检验合格后的光学零件先进行预处理;再对高抗腐蚀红外光学薄膜镀制,按照第一层JG、第二层ZnS、第三层JG、第四层HfO<subgt;2</subgt;、第五层SiO<subgt;2</subgt;、第六层HfO<subgt;2</subgt;、第七层HfO<subgt;2</subgt;、第八层SiO<subgt;2</subgt;、第九层JG、第十层FSM顺序在坩埚内装入相应膜料及零件,并置于真空室。本发明提供了在海洋环境条件下光电系统具有高透过、多波段、宽光谱、环境适应性好、能抵抗高温高盐高湿砂石等恶劣环境破坏的红外光学薄膜,保护光学窗口,使光学窗口有较强的使用寿命且提高其光学性能和透过波段覆盖范围更宽,达到光学窗口性能增强目的。

    技术研发人员:孙建坤,蒋学兴,刘恩锦,王胜江,孙正宇,郑传刚
    受保护的技术使用者:昆明凯航光电科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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