淺談光學鏡片鍍膜技術及發(fā)展

【中玻網】無論是無機材料還是農業(yè)生產體系材料制成的眼鏡片，在日常的使用中，由于與灰塵或砂礫（氧化硅）的摩擦都會造成鏡片磨損，在鏡片表面產生劃痕。與玻璃片相比，
　　
　　農業(yè)生產體系材料制成的硬性度比較低，更易產生劃痕。通過顯微鏡，我們可以觀察到鏡片表面的劃痕主要分為二種，一是由于砂礫產生的劃痕，淺而細小，戴鏡者不容易察覺；另一種是由非常大砂礫產生的劃痕，深且周邊粗糙，處于中心區(qū)域則會影響視力。
　　
　　（1）技術特征
　　
　　1）靠前代抗磨損膜技術
　　
　　抗磨損膜始于20世紀70年代初，當時認為玻璃鏡片不易磨制是因為其硬度高，而農業(yè)生產體系鏡片則太軟所以容易磨損。因此將石英材料于真空條件下鍍在農業(yè)生產體系鏡片表面，形成一層非常硬的抗磨損膜，但由于其熱脹系數(shù)與片基材料的不匹配，很容易脫膜和膜層脆裂，因此抗磨損效果不理想。
　　
　　2）第二代抗磨損膜技術
　　
　　20世紀80年代以后，研究人員從理論上發(fā)現(xiàn)磨損產生的機理不僅僅與硬度相關，膜層材料具有“硬度/形變”的雙重特性，即有些材料的硬度較高，但變形較小，而有些材料硬度較低，但變形非常大。第二代的抗磨損膜技術就是通過浸泡工藝法在農業(yè)生產體系鏡片的表面鍍上一種硬度高且不易脆裂的材料。
　　
　　3）第三代抗磨損膜技術
　　
　　第三代的抗磨損膜技術是20世紀90年代以后發(fā)展起來的，主要是為了解決農業(yè)生產體系鏡片鍍上減反射膜層后的耐磨性問題。由于農業(yè)生產體系鏡片片基的硬度和減反射膜層的硬度有很大的差別，新的理論認為在兩者之間需要有一層抗磨損膜層，使鏡片在受到砂礫磨擦時能起緩沖作用，并而不容易產生劃痕。第三代抗磨損膜層材料的硬度介于減反射膜和鏡片片基的硬度之間，其磨擦系數(shù)低且不易脆裂。
　　
　　4）第四代抗磨損膜技術
　　
　　第四代的抗膜技術是采用了硅原子，例如法國依視路公司的帝鍍斯（TITUS）加硬液中既含有農業(yè)生產體系基質，又含有包括硅元素的無機超微粒物，使抗磨損膜具備韌性的同時又提高了硬度�，F(xiàn)代的鍍抗磨損膜技術較主要的是采用浸泡法，即鏡片經過多道清洗后，浸入加硬液中，一定時間后，以一定的速度提起。這一速度與加硬液的黏度有關，并對抗磨損膜層的厚度起決定作用。提起后在100°C左右的烘箱中聚合4－5小時，鍍層厚約3－5微米。
　　
　�。�2）測試方法
　　
　　判斷和測試抗磨損膜耐磨性的較根本的方法是臨床使用，讓戴鏡者配戴一段時間，然后用顯微鏡觀察并比鏡片的磨損情況。當然，這通常是在這一新技術正式推廣前所采用的方法，目前我們常用的較迅速、直觀的測試方法是：
　　
　　1）磨砂試驗
　　
　　將鏡片置于盛有砂礫的宣傳品內（規(guī)定了砂礫的粒度和硬度)，在一定的控制下作來回磨擦。結束后用霧度計測試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標準鏡片作比較。
　　
　　2）鋼絲絨試驗
　　
　　用一種規(guī)定的鋼絲絨，在一定的壓力和速度下，在鏡片表面上磨擦一琿的次數(shù)，然后用霧度計測試鏡片磨擦前后的光線漫反射量，并且與標準鏡片作比較。當然，我們也可以手工操作，對二片鏡片用同樣的壓力磨擦同樣的次數(shù)，然后用肉眼觀察和比較。
　　
　　上述兩種測試方法的結果與戴鏡者長期配戴的臨床結果比較接近。
　　
　　3）減反射膜和抗磨損膜的關系
　　
　　鏡片表面的減反射膜層是一種非常薄的無機金屬氧化物材料（厚度低于1微米），硬且脆。當鍍于玻璃鏡片上時，由于片基比較硬，砂礫在其上面劃過，膜層相對不容易產生劃痕；但是減反射膜鍍于農業(yè)生產體系鏡片上時，由于片基較軟，砂礫在膜層上劃過，膜層很容易產生劃痕。
　　
　　因此農業(yè)生產體系鏡片在鍍減反射膜前必須要鍍抗磨損膜，而且兩種膜層的硬度必須相匹配。