濾光片的耐磨性

暴露的表面上的薄膜，如在透鏡上鍍減反射膜，可能要求隨時都要保持清潔。在用抹布或者鏡頭紙等材料進行清潔時，通常包括某種摩擦。透鏡的表面常常會有灰塵或者顆粒，在摩擦處理前不可能將其移除。這種處理方**引起磨損，重要的是暴露表面要盡可能高的耐磨性。關于耐磨性的優良測量方法是不容易建立的，因為很難用優良的語言對其進行定義。所采用的方法是在受控條件下將會產生磨損，這類似于在實際操作中所造成的的磨損一樣，并且這種磨損會非常嚴重。薄膜所能承受的這種處理的程度在實際應用中對其性能具有指導作用。英國Sira研究所（前身為英國科學儀器研究協會)就標準化這種測試并進行了大量的研究。他們的方法包括利用橡膠制成一個標準墊，其中裝有金剛粉。利用**的負載，該標準墊沿表面拉伸，通常對5lb/in²(1lb/in²=7.03070×10²kg/m²)的負載拉伸次數為20次。這種工作直接用于評價在可見光波段應用于的單層氟化鎂減反膜的性能。在上述給定的正常測試條件下，這種足夠牢固的膜層并沒有被損壞的跡象。然而他們發現耐磨性不僅與鍍膜材料有關，而且與膜層厚度也有關系。一般來說，多層膜比單層膜更容易損壞，因此很有必要為每一種類型的薄膜建立一個新的標準。

美國**指標MIL-E-12397B，可追溯到1954年，直到現在仍在采用。這一指標詳述了一個在測試薄膜光學元件時所用到的浮石研磨材料構成的擦除器。這種擦除器在許多包括磨損測試的美國**指標中用到。一個重要的指標是MIL-C-675C，這一指標嚴格地應用于單層氟化鎂減反膜，但也被作為寬波段光學薄膜的標準。盡管這是一個嚴格的**標準，但它經常用在光學薄膜中。

來自不同批次的研磨墊很難達到完全相同的研磨性能。利用可能包含或者不包含研磨顆粒的襯墊進行類似的測試，該方法被廣泛使用。利用粗糙的布甚至是鋼絲絨進行類似的測試也是常見的。

可惜的是，通常這樣的測試不能形成一種實際的耐磨性測量方法，只是僅僅能夠決定一個給定的薄膜是否合格。因此，Holland和vanDam對一些更好地裝置進行了研究。他們的測試所依據的原理是耐磨性的測量必須對薄膜有實際的損壞。損壞測試可以被認為是耐磨性測量。他們的方法是讓薄膜受磨損作用的影響，這種作用在薄膜表面會隨其強度發生變化，并且在其*強點可以完全移除薄膜。摩擦過程一停止，就會發現薄膜被完全移除的點。當然，這種方法仍然是相對的，因為對于每一個薄膜組合必須建立不同的標準。但是，這種方法允許比較相似的薄膜的耐磨性測量，而先前的方法則是不能實現的。儀器裝置如圖1所示，它包括一個往復運動臂，其裝載著一個直徑為0.25in（1in=2.54cm）的Sira型研磨墊，負載為5.5lb(1lb=0.453592kg)。在測試中，研磨墊每沖擊三次，裝有測試樣品的夾具近似旋轉一次。研磨墊在樣品的表面勾畫出一系列的螺旋線，通過設計使研磨區域的直徑大概為1.25in。研磨采用從圓內到圓外強度逐漸降低的方式，并且當中心區域的膜層被完全移除而外部沒有移除的時候開始進行測試。Holland和van Dam研究發現大約200次沖擊足以使氟化鎂單層膜完成這樣的測試。隨后，他們用下面的公式定義了薄膜的耐磨性，即

式中，d為圓的直徑，圓中的膜層已經被完全移除；D為受磨損的區域的直徑，這一區域受到磨損，Holland和van Dam特別研究了可見光區域的單層氟化鎂減反膜這種情況，并且他們給出了不同條件下的有趣結果。

他們研究了許多不同的蒸發條件，包括入射角和基底溫度。對于典型的在綠光波段具有增透作用的氟化鎂薄膜，其耐磨性的常見值為2～5，這依賴于具體的淀積條件。當基底的溫度在蒸發期間達到300℃，并且在蒸發前通過輝光放電清洗十分鐘，則可獲得*佳效果。如果溫度降低到260℃或者只有5分鐘的輝光放電清洗，則耐磨性會明顯降低。他們還發現通過粗絨布拋光或沉積之后在空氣中以400℃的溫度進一步烘烤，則薄膜的耐磨性會相應的增強。獲得的另一個重要結果是在薄膜淀積過程中蒸汽入射臨界角的出現，大于臨界角時耐磨性迅速下降。臨界角隨薄膜厚度而發生輕微的變化，但是當厚度超過300nm時，這一角度近似為40度，并厚度的減小而增大。

看來耐磨性測試從未在指標上達成共識。再生產中將其作為一種質量控制測試是非常有用的，特別是在質量降低到正常磨損測試水平以下之前，能夠及時檢測到質量的降低，這樣在薄膜報廢之前可以采用相應的補救措施。

采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環式流程技術制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫用激光器、紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框等。