一种微波防护透明介质材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及微波防护
技术领域：
，尤其涉及一种微波防护透明介质材料及其制备方法和应用。
背景技术：
：目前，微波技术的应用越来越广泛，如雷达、卫星通讯、微波通信、微波测试和遥测等等均属微波范围，而微波辐射能使人眼受到不同程度的伤害，如视网膜脱离、白内障等。所以为防护眼睛不受微波辐射的伤害，研制出了一种防微波辐射眼镜镜片，其是在镜片上制有屏蔽膜层，存在微波防护性能和可见光透射性能不能同时兼顾的问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种微波防护透明介质材料及其制备方法和应用，本发明提供的微波防护透明介质材料兼顾良好的微波防护性能和可见光透射性能。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种微波防护透明介质材料，包括依次层叠设置的聚碳酸酯基片、第一五氧化三钛匹配层、第一银导电层、第二五氧化三钛匹配层、第二银导电层、第三五氧化三钛匹配层、第三银导电层、第四五氧化三钛匹配层、氧化铝粘接层和二氧化硅耐磨层。优选地，所述第一五氧化三钛匹配层和第四五氧化三钛匹配层的厚度独立地为30～50nm，所述第二五氧化三钛匹配层和第三五氧化三钛匹配层的厚度独立地为60～80nm。优选地，所述第一银导电层、第二银导电层和第三银导电层的厚度独立地为10～30nm。优选地，所述氧化铝粘接层的厚度为50～70nm。优选地，所述二氧化硅耐磨层的厚度为90～110nm。优选地，所述第一五氧化三钛匹配层的厚度为37.01nm，所述第二五氧化三钛匹配层的厚度为73.01nm，所述第三五氧化三钛匹配层的厚度为71.82nm，所述第四五氧化三钛匹配层的厚度为37.65nm，所述第一银导电层、第二银导电层和第三银导电层的厚度均为20nm，所述氧化铝粘接层的厚度为60nm，所述二氧化硅耐磨层的厚度为99.8nm。本发明还提供了上述技术方案所述的微波防护透明介质材料的制备方法，包括以下步骤：在聚碳酸酯基片的表面分别使用五氧化三钛颗粒和银颗粒进行镀膜，依次形成第一五氧化三钛匹配层、第一银导电层、第二五氧化三钛匹配层、第二银导电层、第三五氧化三钛匹配层、第三银导电层、第四五氧化三钛匹配层；在所述第四五氧化三钛匹配层的表面使用三氧化二铝颗粒进行镀膜，形成氧化铝粘接层；在所述氧化铝粘接层的表面使用二氧化硅镀膜，形成二氧化硅耐磨层，得到所述微波防护透明介质材料。优选地，所述五氧化三钛颗粒的粒径为2～4mm。优选地，所述银颗粒的粒径为3～6mm。本发明还提供了上述技术方案所述的微波防护透明介质材料在制备微波防护眼镜中的应用。本发明提供了一种微波防护透明介质材料，包括依次层叠设置的聚碳酸酯基片、第一五氧化三钛匹配层、第一银导电层、第二五氧化三钛匹配层、第二银导电层、第三五氧化三钛匹配层、第三银导电层、第四五氧化三钛匹配层、氧化铝粘接层和二氧化硅耐磨层，本发明采用多层膜系对导电层进行结构和厚度优化技术研制出微波防护透明介质材料，膜系采用三个诱导透射滤光片(每个诱导滤光片由高折射率匹配层、导电银层和高折射率匹配层构成)串接，再加上氧化铝粘接层、二氧化硅耐磨层的组合，不仅有效解决了防微波性能与可见光透过率这一对矛盾，不仅比普通单层镀膜材料的屏蔽性能显著提升，防护频段也明显加宽到400mhz～18ghz的宽频段范围，在400mhz～3ghz范围内，平均屏蔽效能se>10db，在3ghz～18ghz频率范围内，平均屏蔽效能se>14db；特定微波武器作业频率带宽(l、s、c、x波段中的典型微波武器工作频率带宽内)，平均屏蔽效能se>18db；可见光峰值透过率≥50％，垂直和水平方向单眼视野不小于40，制得的微波防护镜片表面雾度不超过2.0％，防护镜片顶焦度符合gb10810要求并且具有防红外紫外等护眼功能。附图说明图1为本发明微波防护透明介质材料的结构示意图，其中1为第一五氧化三钛匹配层，2为第一银导电层，3为第二五氧化三钛匹配层，4为第二银导电层，5为第三五氧化三钛匹配层，6为第三银导电层，7为第四五氧化三钛匹配层，8为氧化铝粘接层，9为二氧化硅耐磨层，10为聚碳酸酯基片；图2为实施例1制得的微波防护透明介质材料的除聚碳酸酯基片外的膜系的可见光峰值透射比曲线。具体实施方式本发明提供了一种微波防护透明介质材料，包括依次层叠设置的聚碳酸酯基片、第一五氧化三钛匹配层、第一银导电层、第二五氧化三钛匹配层、第二银导电层、第三五氧化三钛匹配层、第三银导电层、第四五氧化三钛匹配层、氧化铝粘接层和二氧化硅耐磨层。图1为本发明微波防护透明介质材料的结构示意图，其中，1为第一五氧化三钛匹配层，2为第一银导电层，3为第二五氧化三钛匹配层，4为第二银导电层，5为第三五氧化三钛匹配层，6为第三银导电层，7为第四五氧化三钛匹配层，8为氧化铝粘接层，9为二氧化硅耐磨层，10为聚碳酸酯基片。在本发明中，所述第一五氧化三钛匹配层和第四五氧化三钛匹配层的厚度独立地优选为30～50nm，所述第二五氧化三钛匹配层和第三五氧化三钛匹配层的厚度独立地优选为60～80nm。在本发明中，所述第一银导电层、第二银导电层和第三银导电层的厚度独立地优选为10～30nm。在本发明中，所述氧化铝粘接层的厚度优选为50～70nm。在本发明中，所述二氧化硅耐磨层的厚度优选为90～110nm。在本发明中，所述聚碳酸酯基片的厚度优选为2mm。本发明对所述聚碳酸酯基片的来源没有特殊的限定。在本发明中，所述第一五氧化三钛匹配层的厚度优选为37.01nm，所述第二五氧化三钛匹配层的厚度优选为73.01nm，所述第三五氧化三钛匹配层的厚度优选为71.82nm，所述第四五氧化三钛匹配层的厚度优选为37.65nm，所述第一银导电层、第二银导电层和第三银导电层的厚度均优选为20nm，所述氧化铝粘接层的厚度优选为60nm，所述二氧化硅耐磨层的厚度优选为99.8nm。本发明还提供了上述技术方案所述的微波防护透明介质材料的制备方法，包括以下步骤：在聚碳酸酯基片的表面分别使用五氧化三钛颗粒和银颗粒进行镀膜，依次形成第一五氧化三钛匹配层、第一银导电层、第二五氧化三钛匹配层、第二银导电层、第三五氧化三钛匹配层、第三银导电层、第四五氧化三钛匹配层；在所述第四五氧化三钛匹配层的表面使用三氧化二铝颗粒进行镀膜，形成氧化铝粘接层；在所述氧化铝粘接层的表面使用二氧化硅镀膜，形成二氧化硅耐磨层，得到所述微波防护透明介质材料。在本发明中，所述五氧化三钛颗粒的粒径优选为2～4mm。在本发明中，所述银颗粒的粒径优选为3～6mm。在本发明中，所述三氧化二铝颗粒的粒径优选为2～5mm。本发明对所述镀膜对具体操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。本发明还提供了上述技术方案所述的微波防护透明介质材料在制备微波防护眼镜中的应用。下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1镀膜材料选择第一五氧化三钛匹配层、第二五氧化三钛匹配层、第三五氧化三钛匹配层、第四五氧化三钛匹配层选用氧化钛中的ti3o5，颗粒状，大小为2～4mm，纯度99.9％；第一银导电层、第二银导电层、第三银导电层选用银粒，大小3～6mm，纯度99.99％；粘接层选用al2o3，颗粒状，大小2～5mm，纯度99.9％。眼镜片基片选择眼镜片采用pc聚碳酸酯，厚度2mm。制备方法：在聚碳酸酯基片的表面分别使用五氧化三钛颗粒和银颗粒进行镀膜，依次形成第一五氧化三钛匹配层、第一银导电层、第二五氧化三钛匹配层、第二银导电层、第三五氧化三钛匹配层、第三银导电层、第四五氧化三钛匹配层；在所述第四五氧化三钛匹配层的表面使用三氧化二铝颗粒进行镀膜，形成氧化铝粘接层；在所述氧化铝粘接层的表面使用二氧化硅镀膜，形成二氧化硅耐磨层，得到所述微波防护透明介质材料，即微波防护眼镜，其中第一五氧化三钛匹配层的厚度优选为37.01nm，第二五氧化三钛匹配层的厚度优选为73.01nm，第三五氧化三钛匹配层的厚度优选为71.82nm，第四五氧化三钛匹配层的厚度优选为37.65nm，第一银导电层、第二银导电层和第三银导电层的厚度均优选为20nm，氧化铝粘接层的厚度优选为60nm，二氧化硅耐磨层的厚度优选为99.8nm。产品性能及质量控制在研制过程中，对每个阶段的产品性能及时进行了检测，重点是控制屏蔽性能和可见光峰值透射比。对本实施例制得的微波防护透明介质材料的除聚碳酸酯基片外对膜系进行可见光峰值透射比进行测试，结果如图2所示，可见，理论峰值透射比>90％，对本实施例制得的微波防护透明介质材料的可见光峰值透射比为66.1％。对本实施例制得的微波防护透明介质材料的屏蔽性能测试结果见表1和2，其中表1为连续波屏蔽效能测试结果，表2为脉冲微波屏蔽效能测试结果。表1连续波屏蔽效能测试结果频率(hz)屏蔽效能平均值(db)5.00e+0816.181.00e+0928.762.00e+0923.013.00e+0921.874.00e+0932.535.00e+0926.196.00e+0927.027.00e+0928.868.00e+0927.429.00e+0929.831.00e+1023.881.10e+1025.461.20e+1031.391.30e+1022.761.40e+1022.271.50e+1023.66频率范围频率平均屏蔽性能(db)400mhz～3ghz21.733ghz～18ghz26.91表2脉冲微波屏蔽效能测试结果微波防护透明介质材料经过高低温(高温55℃，30min，低温-18℃，120min)、湿度、摩擦(手工脱脂棉摩擦500次)、盐雾(5％盐水浸泡16h)、冲击等环境试验后，屏蔽性能检测结果见表3和表4。表3综合环境试验后微波防护透明介质材料对连续波屏蔽效能测试结果频率(hz)屏蔽效能平均值(db)5.00e+085.621.00e+0911.272.00e+0911.803.00e+0915.104.00e+0919.745.00e+0920.236.00e+0925.177.00e+0920.428.00e+0925.289.00e+0922.431.00e+1024.071.10e+1021.711.20e+1029.951.30e+1023.721.40e+1018.051.50e+1023.95频率范围频率平均屏蔽性能(db)400mhz～3ghz10.543ghz～18ghz22.83表4综合环境试验后微波防护透明介质材料对脉冲微波屏蔽效能测试结果微波防护透明介质材料的其他性能，经过国家眼镜产品质量检测中心检测，各项性能均合格，且还具有防紫外，防红外性能，以及防波长为808nm、905nm、940nm、980nm、1064nm、10600nm激光的功能。各性能如下：单眼视野镜片水平距离64mm，长轴40mm，短轴28mm的椭圆，折算后视野指标>45°；顶焦度0.01～0.03；抗冲击总后jxub-2011，不碎裂；抗摩擦雾度值为0.04％；表面质量和内在无疵病。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12