一种用于机场跑道灯上的硬质膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种硬质膜及其制备方法，特别是涉及一种用于机场跑道灯上的硬质膜及其制备方法，属于硬质膜技术领域。

背景技术

机场跑道灯受当地自然环境影响，需要抗风沙，耐酸碱，而且由于经常受飞机轮胎的冲击，需要抗压和耐磨，由于跑道灯的核心部件为光源和转向棱镜，其中转向棱镜的出光面是裸露在外面，会受到飞机轮胎的挤压和风沙的侵蚀，造成机场跑道灯的寿命缩短，一开始为了有效延长灯的寿命，考虑在转向棱镜的出光面加贴蓝宝石薄片，起到永不磨损的效果，但是由于蓝宝石片需要胶合，考虑到胶层随着时间的推移会出现老化而引起蓝宝石脱落，会造成安全隐患，而且蓝宝石成本也相对较高，所以此方案没有大范围推广。

因此，亟需对机场跑道灯上的硬质膜进行改进，以解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机场跑道灯上的硬质膜及其制备方法，采用真空镀膜技术以及用Al

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于机场跑道灯上的硬质膜及其制备方法，包括设于跑道灯上的硬质膜，所述硬质膜包括Al

所述AF材料层设于所述Al

所述Al

所述AF材料层的膜系厚度范围为30～40nm；

优选的，经过多次实验证明当Al

一种用于机场跑道灯上的硬质膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：跑道灯的光学产品预处理；

步骤二：镀膜前准备；将需镀制跑道灯上的光学产品装入工件架上，在高真空高温状态下用电子枪融化硬质膜；

步骤三：Al

步骤四：AF材料层；将步骤三处理后的光学产品在真空环境中，经加热、通入惰性气体调压、溅射、铝靶轰击，将融化后的AF材料镀在Al

步骤五：退火处理；将步骤四得到的产品进行退火处理。

优选的，所述步骤一中预处理的方法为；

先用铲刀铲除跑道灯的光学产品上的污迹及边缘上的污垢；

利用玻璃水对跑道灯的光学产品进行旋转洗抹；

用玻璃刮刮去跑道灯的光学产品上的水分；

用干抹布抹去跑道灯的光学产品框上的水珠即可；

对于表面清洁程度必须满足下述两个标准：它必须好到满足后续加工且必须充分保证将来使用表面时产品的可靠性，对清洁表面的稳定和保持非常重要，保护不好，各种污染物如尘埃粒子、化学蒸气的凝结物等都会污染玻璃表面，因此通常把跑道灯的光学产品表面处理后，密封在干燥装置中，或者真空密封容器中，便于后期更好的将Al

优选的，上述步骤三和步骤四所述的对跑道灯的光学产品表面进行轰击处理的具体过程是：

在镀膜室内先采用柱弧对基材表面进行轰击处理，柱弧放电处理条件为：真空度为2～4Pa，放电电压为100V～300V，常温条件下放电处理的时间为3～5min；

优选的，所述真空环境中的真空度为5Pa，电压为500V，常温条件下放电处理时间为5min；

优选的，上述步骤三和步骤四中所述惰性气体为氩气，所述氩气气流速度为2～4mL/min，压力调节为0.45～0.55Pa，辉光溅射时间为2～5min，钒靶材电流调节为5～10A；

由于膜基界面两侧的热膨胀系数等物理性能存在差异，因此传统的残余应力较高，在外力作用下，膜基界面极易产生微裂纹、裂纹扩展直至膜层开裂失效的问题，通过经加热、通入惰性气体调压、溅射、铝靶轰击解决了上述问题，同时弱化膜基界面结构特征，提高膜基结合力，进而实现硬质薄膜超低内应力，提高膜基附着力和薄膜强韧性，具有良好耐磨耐蚀性能的技术效果。

优选的，上述步骤五具体为；

将步骤四中的产品放入高温干燥炉内，并以线性的状态升温；

当温度达到300°时，保温3小时；

然后根据退火曲线进行退火；

优选的，所述退火温度控制在0～30 0℃，保温时间为1～12h，取出后在空气中冷却,经过多次实验证明当Al

本发明至少具备以下有益效果：

采用真空镀膜技术以及用Al

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的硬质膜结构图；

图2为本发明的制备流程图；

图3为本发明的硬质AF膜退火曲线图。

图中，1-硬质膜，2-Al

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1-图3所示，本实施例提供的用于机场跑道灯上的硬质膜及其制备方法，包括设于跑道灯上的硬质膜1，硬质膜1包括Al

采用真空镀膜技术以及用Al

Al

本实施例提供的用于机场跑道灯上的硬质膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：跑道灯的光学产品预处理；

预处理的方法为；

先用铲刀铲除跑道灯的光学产品上的污迹及边缘上的污垢；

利用玻璃水对跑道灯的光学产品进行旋转洗抹；

用玻璃刮刮去跑道灯的光学产品上的水分；

用干抹布抹去跑道灯的光学产品框上的水珠即可；

对于表面清洁程度必须满足下述两个标准：它必须好到满足后续加工且必须充分保证将来使用表面时产品的可靠性，对清洁表面的稳定和保持非常重要，保护不好，各种污染物如尘埃粒子、化学蒸气的凝结物等都会污染玻璃表面，因此通常把跑道灯的光学产品表面处理后，密封在干燥装置中，或者真空密封容器中，便于后期更好的将Al

步骤二：镀膜前准备；将需镀制跑道灯上的光学产品装入工件架上，在高真空高温状态下用电子枪融化硬质膜1，提前对硬质膜1进行加热融化，便于后期进行镀膜，大大提升加工的便捷性以及加工的效率；

步骤三：Al

步骤四：AF材料层；将步骤三处理后的光学产品在真空环境中，经加热、通入惰性气体调压、溅射、铝靶轰击，将融化后的AF材料镀在Al

步骤三和步骤四的对跑道灯的光学产品表面进行轰击处理的具体过程是：

在镀膜室内先采用柱弧对基材表面进行轰击处理，柱弧放电处理条件为：真空度为2～4Pa，放电电压为100V～300V，常温条件下放电处理的时间为3～5min；

真空环境中的真空度为5Pa，电压为500V，常温条件下放电处理时间为5min；

上述步骤三和步骤四中惰性气体为氩气，氩气气流速度为2～4mL/min，压力调节为0.45～0.55Pa，辉光溅射时间为2～5min，钒靶材电流调节为5～10A；

由于膜基界面两侧的热膨胀系数等物理性能存在差异，因此传统的残余应力较高，在外力作用下，膜基界面极易产生微裂纹、裂纹扩展直至膜层开裂失效的问题，通过经加热、通入惰性气体调压、溅射、铝靶轰击解决了上述问题，同时弱化膜基界面结构特征，提高膜基结合力，进而实现硬质薄膜超低内应力，提高膜基附着力和薄膜强韧性，具有良好耐磨耐蚀性能的技术效果。

步骤五：退火处理；将步骤四得到的产品进行退火处理；

上述步骤五具体为；

将步骤四中的产品放入高温干燥炉内，并以线性的状态升温；

当温度达到300°时，保温3小时；

然后根据退火曲线进行退火，如图3所示；

经过多次实验证明当Al

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。