本发明专利技术公开了一种在ＰＣ树脂镜片上沉积ＤＬＣ薄膜的制备方法，属于光学镜片制备技术领域。该方法以ＰＣ树脂镜片为基体，采用等离子体增强化学气相沉积技术（ＰＥＣＶＤ）技术在ＰＣ基体上沉积类金刚石（ＤＬＣ）薄膜。本发明专利技术利用ＰＥＣＶＤ技术特点，即基体温度低、沉积速率快、成膜质量好、针孔较少、不易龟裂，最终获得耐磨性和透光性良好的光学镜片。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学镜片制备
，具体涉及一种PC树脂光学镜片的制备方法。
技术介绍
聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)是一种综合性能非常优良的光学塑料，用PC材料 制成的眼镜片被称为“太空片”，由于其具有重量小、易成型、防紫外光等优点，基本上已取 代玻璃镜片成为眼镜的首选材料，发展前景十分良好。但是由于PC材料表面硬度低，耐磨 性能差，需要进行表面镀膜处理。类金刚石(Diamond-like Carbon, DLC)作为一种新型薄 膜，具有很多与金刚石相近的光、电、声、热、机械等优良性能，如硬度高、耐磨性好(摩擦系 数低至0.2以下)、光学透过范围宽(折射率为1.7-2. 6)，并且可以在低温(甚至在室温) 下沉积，非常适合用于光学塑料的保护膜。目前，如何在PC树脂镜片上沉积DLC薄膜引起了业界广泛的兴趣和研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在PC树脂镜片上沉积DLC薄膜的制备方法，以获得耐 磨性和透光性良好的生物光学镜片。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是(1)采用PC树脂镜片作为基体。对PC基体首先进行清洗，清洗过程是，先在碱性 溶液(例如氢氧化钠溶液，或洗衣粉溶液)中浸泡30-60min，然后在去离子水中超声清洗， 以除去PC基片表面的污染物，最后在50°C的烘箱中干燥10-20h后备用；(2)采用Ar等离子体对备用基体轰击5-lOmin，达到清洁活化的目的，使用功率为 50-100W, Ar 流量为 20_50ml/min ；(3)采用 PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor D印osition，简称 PECVD，等 离子体增强化学气相沉积)技术在PC基体上沉积DLC薄膜，沉积中的碳源气体为氢气稀释 的甲烷，甲烷浓度(CH4/H2)为20-100% (体积百分比)，沉积功率为50-200W，沉积时间为 15_60min ；(4)该方法在PC树脂片上沉积DLC薄膜后，可以获得耐磨性和透光性良好的光学 镜片。所述的沉积过程中，CH4的气体流量为5-30ml/min ;H2气体流量为10-50ml/min ； 同时通入Ar气作为辅助气体，流量为20-50ml/min。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)的特点是基体温度低、沉积速率快、成 膜质量好、针孔较少、不易龟裂。PC树脂的熔点低，因而采用这种技术有利于在PC树脂镜片 上沉积类金刚石(DLC)薄膜，并最终获得耐磨性和透光性良好的光学镜片。附图说明图1为本专利技术实施例1的X射线光电子能谱(XPS)图2为本专利技术实施例1的扫描探针显微镜(SPM)图。 具体实施例方式下面结合附图，通过具体实施例，对本专利技术作进一步阐述。实施例一采用PC树脂镜片作为基体材料，沉积前首先进行清洗碱液水中浸泡约60min，然 后在去离子水中超声清洗，除去基体表面的污染物，然后在50°C的烘箱中干燥约20h ；采用 Ar等离子体对基体轰击lOmin，清除表面的杂质和水分，并使基片表面上产生含有不饱和 键的基团，提高基体表面活性，以保证基体与膜层间的结合牢固，薄膜的附着性好。Ar等离 子体轰击基体的功率为100W，Ar流量为25ml/min，时间IOmin。采用PECVD (型号NPE-3000) 技术，在PC镜片基体上沉积DLC薄膜。沉积过程中，碳源气体为氢气稀释的甲烷，甲烷浓度 50% (CH4/H2)(体积百分比)，沉积功率为100W，沉积时间为30min。图1是本专利技术实施例1的X射线光电子能谱(XPS)图，从图中可以看出，Cls峰中 包含了位于284. 6士O. IleV和285. 4士O. IleV的两种成分，分别代表了膜中碳原子sp2和 Sp3杂化的结构，说明在PC上所沉积的薄膜为DLC膜。图2为本专利技术施实例1的扫描探针显微镜(SPM)图，从图中可以看出，DLC膜层表 面比较平滑，致密度高，这有利于样品的耐磨性提高和保持透光率不降低。实施例二采用PC树脂镜片作为基体材料，沉积之前对基体进行清洗和Ar等离子体轰击 (过程和参数与上述实施例相同，参见实施例一)。采用PECVD (型号NPE-3000)技术，在PC 镜片基体上沉积DLC薄膜。沉积过程中，碳源气体为氢气稀释的甲烷，甲烷浓度50% (CH4/ H2)，沉积功率为100W，沉积时间为15min，可实现在PC上沉积DLC膜。实施例三采用PC树脂镜片作为基体材料，沉积之前对基体进行清洗和Ar等离子体轰击 (过程和参数与上述实施例相同，参见实施例一)。采用PECVD (型号NPE-3000)技术，在PC 镜片基体上沉积DLC薄膜。沉积过程中，碳源气体为氢气稀释的甲烷，甲烷浓度50% (CH4/ H2)，沉积功率为60W，沉积时间为60min，实现在PC上沉积DLC膜。实施例四采用PC树脂镜片作为基体材料，沉积之前对基体进行清洗和Ar等离子体轰击 (过程和参数与上述实施例相同，参见实施例一)。采用PECVD (型号NPE-3000)技术，在PC 镜片基体上沉积DLC薄膜。沉积过程中，碳源气体为氢气稀释的甲烷，甲烷浓度100% (CH4/ H2)，沉积功率为100W，沉积时间为30min，实现了在PC上沉积DLC膜。最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本专利技术，但是本领域 的技术人员可以理解在不脱离本专利技术及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修 改都是可能的。因此，本专利技术不应局限于实施例所公开的内容，本专利技术要求保护的范围以权 利要求书界定的范围为准。权利要求一种在PC树脂镜片上沉积DLC薄膜的制备方法，包括如下步骤1)以PC树脂镜片作为基体材料，用等离子体轰击基体；2)采用PECVD技术在基体上沉积类金刚石薄膜，沉积过程中，碳源气体为氢气稀释的甲烷，Ar气作为辅助气体，沉积功率为60-200W，沉积时间为15-60min，获得沉积类金刚石薄膜的PC树脂光学镜片。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，碳源气体为氢气稀释的甲烷，甲 烷的体积百分比浓度为50-100%。3.如权利要求1所述的方法，其特征至于，步骤1)中，基体经过清洗，清洗操作包括 先在碱性溶液中浸泡30-60min，然后在去离子水中超声清洗，以除去PC基片表面的污染 物，然后在50°C的烘箱中干燥10-20h。4.如权利要求3所述方法，其特征在于，基体经过清洗后，进一步采用Ar气等离子体对 基体轰击5-10min，功率为50-100W，Ar气流量为20_50ml/min。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，甲烷的气体流量为5-50ml/min；氢气的气体 流量为 10-50ml/min。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通入的辅助气体Ar气的流量为0-30ml/mirio全文摘要本专利技术公开了一种在PC树脂镜片上沉积DLC薄膜的制备方法，属于光学镜片制备
该方法以PC树脂镜片为基体，采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)技术在PC基体上沉积类金刚石(DLC)薄膜。本专利技术利用PECVD技术特点，即基体温度低、沉积速率快、成膜质量好、针孔较少、不易龟裂，最终获得耐磨性和透光性良好的光学镜片。文档编号C2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在ＰＣ树脂镜片上沉积ＤＬＣ薄膜的制备方法，包括如下步骤： １）以ＰＣ树脂镜片作为基体材料，用等离子体轰击基体； ２）采用ＰＥＣＶＤ技术在基体上沉积类金刚石薄膜，沉积过程中，碳源气体为氢气稀释的甲烷，Ａｒ气作为辅助气体，沉积功率为６０－２００Ｗ，沉积时间为１５－６０ｍｉｎ，获得沉积类金刚石薄膜的ＰＣ树脂光学镜片。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：成艳，魏世成，褚颖，郑玉峰，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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