Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Способность покрытий выдерживать воздействие пониженных и повышенных температур (термопрочность, термоудар) определяется не только составом покрытия, но и его конструкцией. Наибольшей устойчивостью обладают мало напряженные конструкции с хорошей адгезией. Наилучшей адгезией характеризуются слои оксидов металлов.
Устойчивость покрытий зависит от метода и технологии их нанесения. Наибольшей устойчивостью обладают покрытия, нанесенные ионно-плазменными методами, методами ионного ассистирования и ионного платирования. Нагрев подложки приводит к повышению эксплуатационных характеристик покрытий. Эффективно использование тонких адгезионных и защитных оксидных слоев. Существенное влияние на эксплуатационные параметры покрытия оказывает подготовка поверхности детали перед его нанесением. Чистка поверхности может осуществляться методами, указанными в табл. 8.26. Чистка путем химической обработки может выполняться вручную и в ультразвуковых камерах [8.105]. Качество чистки обычно контролируется визуально.
В последние годы получила развитие ионная подполировка поверхности, приводящая к существенному увеличению адгезии покрытий [8.89]. В целом ряде случаев ионная подполировка поверхности исключает необходимость нагрева детали, что приводит к сокращению продолжительности процесса и повышению воспроизводимости оптических параметров покрытия. В первую очередь это относится к слоям фторидов и сульфидов металлов, а также других малоустойчивых материалов [8.90]. Количественные характеристики эксплуатационной прочности покрытий и методы их определения регламентируются соответствующими стандартами (см. п. 8.9 настоящей главы).
517
Таблица 8.26. МЕТОДЫ ЧИСТКИ ПОДЛОЖЕК ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ПОКРЫТИЯ
Метод чистки Реагент Действие реагента Примечание
Органический растворитель Петролейный эфир (фракция 40-70°) Растворяет минеральные, животные и растительные жиры, воск, смолу
Этиловый спирт-рек-тификат высшей очистки гидролизный* Удаляет следы пальцев, растворяет мыла Плохо растворяет минеральные масла, животные жиры
Этиловый спирт осушенный Удаляет мазки различного происхождения —
Смесь петролейного эфира с этиловым осушенным спиртом (объемные доли: эфира — 90% и спирта — 10%) Уменьшает электризацию поверхности; обеспечивает легкое снятие пылинок Рекомендуется для окончательной очистки
Раствор щелочи КОН, NaOH Омыляет жиры —
Раствор кислоты Хромовая, плавиковая, азотная кислоты, хромовая смесь Взаимодействует с загрязнениями , переводя их в более растворимые соединения Ограничением для использования является недостаточная химическая стойкость подложки
Деионизированная вода — Удаляет загрязнения, возникающие в процессе предыдущей чистки —
Термообра- ботка Отжиг в вакууме при температуре 300 °С и более в зависимости от природы подложки Удаляет влагу и поверхностно сорбированные газы Применение ограничено для деталей больших размеров и для нетермостойких материалов
Ионная обработка (тлеющий разряд, ионное травление) Электроны и ионы Обеспечивает нагрев и десорбцию примесей, расщепляет органические молекулы с образованием летучих соединений. При ионном травлении удаляется поверхностный слой подложки
* тт „ „ При нанесении лазерных покрытии применяется этиловыи спирт-ректификат высшей очистки пищевой.
518
8.7. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ОПТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
8.7.1. МЕТОД ТРАВЛЕНИЯ И ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
Для получения прозрачных покрытий, уменьшающих отражение света от поверхности оптических деталей из силикатных стекол предназначен метод травления и выщелачивания. Процесс образования покрытий заключается в химическом взаимодействии поверхности стекла с водными растворами электролитов. Наиболее часто применяют разбавленные растворы кислот: уксусной (концентрацией 0,1 н) или азотной (концентрацией 0,5 н) [8.38, 8.39]. В результате из поверхностного слоя стекла выщелачиваются растворимые оксиды и соли, а на поверхности стекла остается слой нерастворимого пористого кремнезема, показатель преломления которого близок к 1,44.
Эффективность метода просветления оптических деталей травлением повышается с увеличением разности между показателями преломления стекла и поверхностного слоя. Минимальные значения коэффициента отражения, которые могут быть достигнуты для деталей из различных стекол, приведены в табл. 8.27.
Просветляющие кремнеземистые пленки, получаемые травлением в разбавленных водных растворах кислот и органических растворителях, частично растворимы в растворах щелочей и плавиковой кислоты. По механической прочности (устойчивости к истиранию) кремнеземистые пленки близки к прочности стекла.
Особо пористые покрытия получают [8.39] на стекле марки К8 при взаимодействии его с раствором, содержащим 0,034 моль/л Na2HAs04 и 1,3 • 10“3 моль/л А13+; при температуре 90 °С образуется слой, уменьшающий отражение до 0,1 %.
Таблица 8.27. МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ
ПРОСВЕТЛЕННЫХ СТЕКОЛ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
Тип стекла Показатель преломления Коэффициент отражения р, %
Крон(К) 1,5108-1,530 3,0-2,6
