镜片材料及表面处理课件

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1、 第十二章第十二章 镜片材料及表面处理镜片材料及表面处理镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件镜镜 片片 种种 类类n n从功能来说：从功能来说： 有近视镜、远视镜、老花镜、散光镜、防风沙镜、太阳有近视镜、远视镜、老花镜、散光镜、防风沙镜、太阳镜、防紫外镜、电焊镜、防红外镜等镜、防紫外镜、电焊镜、防红外镜等n n从材质分的种类：从材质分的种类： 有玻璃镜片、树脂镜片、天然水晶镜片等有玻璃镜片、树脂镜片、天然水晶镜片等 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件镜片材料基本特性镜片材料基本特性n n可以制作光学镜片的前提条件：可以制作光学镜片的前提条件：n n镜片材料的折射率镜片材料的折

2、射率 透明媒质的折射率是光线在真空中的速度透明媒质的折射率是光线在真空中的速度c c与在媒与在媒质中的速度质中的速度v v的比值，的比值，n=c/vn=c/v。 目前市场所采用的镜片材料的折射率范围是从目前市场所采用的镜片材料的折射率范围是从1.5-1.91.5-1.9 n n色散系数（阿贝色散系数（阿贝AbbeAbbe数）数） 因媒质的折射率随光波长不同而改变，故白光（复因媒质的折射率随光波长不同而改变，故白光（复合光）在经过透明介质时，被分解成连续色带的现象叫合光）在经过透明介质时，被分解成连续色带的现象叫色散色散。色散大小用色散系数来表示。色散大小用色散系数来表示。 色散系数：是指光学媒

3、质将光分解成光谱的程度，色散系数：是指光学媒质将光分解成光谱的程度，色散系数越大分成的宽度越大。色散系数越大分成的宽度越大。 一般眼镜的色散系数范围为一般眼镜的色散系数范围为30603060镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件镜片材料基本特性镜片材料基本特性n n透光性能要好透光性能要好n n能吸收有害射线能吸收有害射线n n化学稳定性要好化学稳定性要好n n要具有一定的机械强度要具有一定的机械强度n n要有好的要有好的热稳定性热稳定性n n所谓热稳定性是指光学材料在剧烈温度的变化下物理化所谓热稳定性是指光学材料在剧烈温度的变化下物理化学性能不改变学性能不改变镜片材料及表面处理课件镜片

4、材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 概概 述述 n n主要材料是由氧化物，如：二氧化硅、三氧化硼、五氧主要材料是由氧化物，如：二氧化硅、三氧化硼、五氧化磷、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化钡、氧化镁、氧化磷、氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化钡、氧化镁、氧化锌、氧化铝等组合而成。是非常特殊的不定型材料，化锌、氧化铝等组合而成。是非常特殊的不定型材料，在常温下呈固体，坚硬但易碎，在高温下具有粘性。在常温下呈固体，坚硬但易碎，在高温下具有粘性。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 概概 述述 它没有固定的化学结构，因而没有确切的熔点。随它没有固定的化学结构，因而没有确切的

5、熔点。随着温度的上升，玻璃材料会变软、粘性增加，并逐渐由着温度的上升，玻璃材料会变软、粘性增加，并逐渐由固体变为液体，这种逐渐变化的特性我们称之为固体变为液体，这种逐渐变化的特性我们称之为“ “玻璃状玻璃状态态“ “。这一特性意味着玻璃在高温时可以被加工和铸型。这一特性意味着玻璃在高温时可以被加工和铸型。玻璃材料制成的镜片具有良好的透光性、表面抛光后更玻璃材料制成的镜片具有良好的透光性、表面抛光后更加透明的优点。加透明的优点。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 镜镜 片片 特特 点点 无机物：低分子单体以分子键相互间结合无机物：低分子单体以分子键相互间结合.

6、.A.A.比重高（密度大）：即单位体积所含分子数量多，因此比重高（密度大）：即单位体积所含分子数量多，因此在配戴时感觉沉重。在配戴时感觉沉重。B.B.折射率相对高：普通片为折射率相对高：普通片为1.5231.523，超薄片为：，超薄片为：1.721.72以上，以上，最高可达最高可达1.91.9。C.C.硬度高：要用钻石切割，表面不容易被硬物划伤。硬度高：要用钻石切割，表面不容易被硬物划伤。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 镜镜 片片 特特 点点D.D.无弹性：断裂、伸拉弹性为零，容易遇到突发性外力发无弹性：断裂、伸拉弹性为零，容易遇到突发性外力发生粉碎性破碎，

7、容易对眼睛造成意外伤害。生粉碎性破碎，容易对眼睛造成意外伤害。E.E.辅助功能：可进行多种良好的功能化添加处理，使镜片辅助功能：可进行多种良好的功能化添加处理，使镜片具有防有害射线、变色等功能。具有防有害射线、变色等功能。F. F.加工性：一般加工性：一般. .不能进行渗透性染色；难于用玻璃镜片进不能进行渗透性染色；难于用玻璃镜片进行无框、半框的加工。行无框、半框的加工。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 的的 性性 能能 主要包括光学性能、化学性能、热性能和机械主要包括光学性能、化学性能、热性能和机械性能等。性能等。（1 1）光学性能）光学性能 即折射率、透光

8、率和色散系数等即折射率、透光率和色散系数等A A、折射率是决定镜片屈光度的常数之一。、折射率是决定镜片屈光度的常数之一。B B、色散系数是衡量镜片成像清晰度的重要指标、色散系数是衡量镜片成像清晰度的重要指标 。C C、透光率是视物清晰度的重要指标，无色光学玻璃对可、透光率是视物清晰度的重要指标，无色光学玻璃对可见光的透光率应在见光的透光率应在92%92%以上。透光率越高，视物就越清以上。透光率越高，视物就越清晰。晰。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 的的 性性 能能（2 2）化学性能）化学性能 即化学稳定性，一般是指镜片在加工或使用过程中对即化学稳定性，一般

9、是指镜片在加工或使用过程中对水、酸、碱溶液以及抛光剂等化学物质的耐腐蚀能力。水、酸、碱溶液以及抛光剂等化学物质的耐腐蚀能力。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 的的 性性 能能 （3 3）热性能）热性能 主要包括热膨胀系数、导热系数和热稳定性等。主要包括热膨胀系数、导热系数和热稳定性等。 光学玻璃的热膨胀系数与金属材料相比非常之光学玻璃的热膨胀系数与金属材料相比非常之下，因此光学玻璃不易变形。冬季戴着眼镜从下，因此光学玻璃不易变形。冬季戴着眼镜从户外进入室内时，镜片表面常常凝结一层水蒸户外进入室内时，镜片表面常常凝结一层水蒸汽，这是由于光学玻璃导热系数非常小的

10、缘故。汽，这是由于光学玻璃导热系数非常小的缘故。热稳定性是指玻璃在剧烈的温度变化时，不发热稳定性是指玻璃在剧烈的温度变化时，不发生破裂的性能。它与热膨胀系数和导热系数有生破裂的性能。它与热膨胀系数和导热系数有关，一般导热系数大或热膨胀系数小时，热稳关，一般导热系数大或热膨胀系数小时，热稳定性就好。定性就好。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 的的 性性 能能（4 4）机械性能）机械性能 主要包括比重（密度）、硬度、表面张力和弹主要包括比重（密度）、硬度、表面张力和弹性系数等。性系数等。 比重和硬度在眼镜玻璃中是极其重要的参数。比重和硬度在眼镜玻璃中是极其重要的

11、参数。一般光学玻璃的比重均比较大，比重和折射率一般光学玻璃的比重均比较大，比重和折射率有一定的关系。折射率越大，比重也就越大，有一定的关系。折射率越大，比重也就越大，镜片的重量就增加。光学眼镜片的表面要求有镜片的重量就增加。光学眼镜片的表面要求有一定的硬度，硬度不仅影响使用寿命，而且也一定的硬度，硬度不仅影响使用寿命，而且也直接影响镜片的研磨加工质量和速度。直接影响镜片的研磨加工质量和速度。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃 分分 类类n n无色光学玻璃：无色光学玻璃：n n 冕牌玻璃：折射率较低，一般为冕牌玻璃：折射率较低，一般为1.491.531.491.

12、53之间，阿之间，阿贝数大于贝数大于50 50 。制成的眼镜片有光学白片、克罗克斯镜。制成的眼镜片有光学白片、克罗克斯镜片、克鲁赛脱镜片及各种变色镜片等片、克鲁赛脱镜片及各种变色镜片等 n n 火石玻璃：折射率较高，一般火石玻璃：折射率较高，一般1.601.801.601.80左右，阿贝左右，阿贝数在数在5050以下。多用于双光镜片的子片和各种以下。多用于双光镜片的子片和各种“ “超薄镜片超薄镜片” ”等等 n n有色光学玻璃有色光学玻璃镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n无色玻璃镜片无色玻璃镜片n n托力克片（托力克片（ToricToric）：也称白托片，

13、白片。可分为普通和）：也称白托片，白片。可分为普通和光学白片两种。光学白片两种。 普通白片的主要组成为钠钙硅酸盐，折射率为普通白片的主要组成为钠钙硅酸盐，折射率为1.511.51，可，可见光的透光率为见光的透光率为89%89%以上，可吸收以上，可吸收280nm280nm以下的紫外线。以下的紫外线。光学白片的主要组成为钠钙硅酸，折射率为光学白片的主要组成为钠钙硅酸，折射率为1.5311.531，阿，阿贝数贝数60.560.5，透光率在，透光率在91%91%以上，防紫外线性能最差。以上，防紫外线性能最差。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n UVUV光学白片是

14、在光学白片成分中添加少量的氧光学白片是在光学白片成分中添加少量的氧化钛和氧化铈等，使其具有吸收紫外线的性能，折射化钛和氧化铈等，使其具有吸收紫外线的性能，折射率为率为1.5231.523，阿贝数，阿贝数58.758.7，透光率为，透光率为91%91%以上，能吸以上，能吸收收330nm330nm以下的紫外线。且机械性能和化学稳定性以下的紫外线。且机械性能和化学稳定性良好，是国内外普遍采用的一种吸收紫外线的白色优良好，是国内外普遍采用的一种吸收紫外线的白色优质镜片。质镜片。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n克罗克斯镜片（克罗克斯镜片（CrookesCrook

15、es）由英国人威廉由英国人威廉. .克罗克斯于克罗克斯于19141914年发明，故命名为克罗克年发明，故命名为克罗克斯镜片，简称克斯片。克斯片分为普通和光学克斯片两种。斯镜片，简称克斯片。克斯片分为普通和光学克斯片两种。 普通克斯片简称光克片，是在钡冕玻璃成分中添加微量普通克斯片简称光克片，是在钡冕玻璃成分中添加微量的氧化铈、氧化钕和氧化镨等物质，使镜片有明显的双色效的氧化铈、氧化钕和氧化镨等物质，使镜片有明显的双色效应，即在白炽灯光下呈浅紫红色，在日光灯下呈浅青兰色，应，即在白炽灯光下呈浅紫红色，在日光灯下呈浅青兰色，能吸收能吸收340nm340nm以下的紫外线，折射率为以下的紫外线，折射率

16、为1.5231.523，透光率为，透光率为87%87%以上。以上。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n克鲁赛脱镜片（克鲁赛脱镜片（CruxiteCruxite）克鲁赛脱镜片也分为普通和光学镜片两种。前者简称克赛片，克鲁赛脱镜片也分为普通和光学镜片两种。前者简称克赛片，后者简称光赛片。后者简称光赛片。 克赛片是在普通白片成分中添加一定量的氧化硒，使镜片颜克赛片是在普通白片成分中添加一定量的氧化硒，使镜片颜色呈浅粉红色，能吸收色呈浅粉红色，能吸收300nm300nm以下的紫外线，折射率为以下的紫外线，折射率为1.5101.510，透光率在，透光率在85%85%

17、以上。以上。光赛片是在钡冕玻璃成分中添加氧化锰和氧化铈等物质，使光赛片是在钡冕玻璃成分中添加氧化锰和氧化铈等物质，使镜片颜色呈浅粉红色，折射率为镜片颜色呈浅粉红色，折射率为1.5231.523，透光率为，透光率为87%87%以上，以上，能吸收能吸收350nm350nm以下的紫外线以下的紫外线 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n光致变色镜片光致变色镜片简称变色片。是在无色或有色光学玻璃成分中添加卤化银等简称变色片。是在无色或有色光学玻璃成分中添加卤化银等化合物，使镜片能在紫外线照射时分解成银和卤素原子，镜化合物，使镜片能在紫外线照射时分解成银和卤素原子，镜片

18、颜色由浅变深。反之，当光线变暗时，银和卤素重新又结片颜色由浅变深。反之，当光线变暗时，银和卤素重新又结合成无色的卤化银，使镜片又回到原来无色或有基色的状态。合成无色的卤化银，使镜片又回到原来无色或有基色的状态。变色镜片有茶变和灰变两种，其特点是既可矫正视力，又可变色镜片有茶变和灰变两种，其特点是既可矫正视力，又可作为太阳眼镜，适合野外配戴作为太阳眼镜，适合野外配戴镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n有色玻璃镜片有色玻璃镜片有色玻璃镜片是在无色光学玻璃中加入一些具有特殊吸收有色玻璃镜片是在无色光学玻璃中加入一些具有特殊吸收性质的性质的金属盐金属盐后使玻璃呈现不

19、同颜色，并对各种不同的单后使玻璃呈现不同颜色，并对各种不同的单色光有选择性地吸收或滤过。其目的主要是用来做遮光和色光有选择性地吸收或滤过。其目的主要是用来做遮光和各种防护目镜，使眼睛不受有害射线以及风沙、化学药品、各种防护目镜，使眼睛不受有害射线以及风沙、化学药品、有毒气体等的侵害，起到保护眼睛的作用。常见的有色玻有毒气体等的侵害，起到保护眼睛的作用。常见的有色玻璃镜片有灰色、茶色、绿色、兰色、红色和黄色等璃镜片有灰色、茶色、绿色、兰色、红色和黄色等镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n灰色玻璃镜片灰色玻璃镜片添加氧化钴、氧化铜、氧化铁和氧化镍等着色。能均添加

20、氧化钴、氧化铜、氧化铁和氧化镍等着色。能均匀吸收光线，且有吸收紫外线和红外线的作用，可做匀吸收光线，且有吸收紫外线和红外线的作用，可做太阳镜，太阳镜，适合司机配戴适合司机配戴镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n茶色玻璃镜片茶色玻璃镜片添加氧化锰、氧化铁或氧化镍等着色。具有吸收紫外添加氧化锰、氧化铁或氧化镍等着色。具有吸收紫外线和防眩光的作用，视物层次分明、清晰，可做太阳线和防眩光的作用，视物层次分明、清晰，可做太阳镜。镜。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n绿色玻璃镜片绿色玻璃镜片添加氧化钴、氧化铜、氧化铬、氧化铁及氧化

21、铈等着添加氧化钴、氧化铜、氧化铬、氧化铁及氧化铈等着色。具有吸收紫外线和红外线的作用，色。具有吸收紫外线和红外线的作用，可用作气焊、可用作气焊、电焊和氩弧焊等人员的护目镜电焊和氩弧焊等人员的护目镜镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n兰色玻璃镜片兰色玻璃镜片添加氧化钴、氧化铁、氧化铜和氧化锰等着色。具有添加氧化钴、氧化铁、氧化铜和氧化锰等着色。具有防眩光的作用，防眩光的作用，适合高温炉前人员的护目镜适合高温炉前人员的护目镜镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n红色玻璃镜片红色玻璃镜片添加硒化镉、硫化镉等着色。具有防止荧光刺眼的

22、作添加硒化镉、硫化镉等着色。具有防止荧光刺眼的作用，用，适合做适合做X X光医务人员的护目镜光医务人员的护目镜 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 玻玻 璃璃n n黄色玻璃镜片黄色玻璃镜片添加硫化镉、氧化铈及氧化钛着色。具有吸收紫外线添加硫化镉、氧化铈及氧化钛着色。具有吸收紫外线的作用，且视物清晰、明亮，的作用，且视物清晰、明亮，可适合司机在阴雨、雾可适合司机在阴雨、雾天配戴天配戴 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件高折射率玻璃镜片高折射率玻璃镜片n n 又称又称“ “超薄镜片超薄镜片” ”。国产超薄镜片大都采用折射率。国产超薄镜片大都采用折射率1.70351.7

23、035，比重，比重3.0283.028，阿贝数，阿贝数41.641.6的钡火石光学玻璃材的钡火石光学玻璃材料。它与冕牌玻璃的镜片相比，在同等屈光度下，镜片料。它与冕牌玻璃的镜片相比，在同等屈光度下，镜片的厚度要薄约五分之一，特别适合高度屈光不正者配戴。的厚度要薄约五分之一，特别适合高度屈光不正者配戴。但由于其中含氧化铅较高，则比重较大，同时阿贝数也但由于其中含氧化铅较高，则比重较大，同时阿贝数也较小，在镜片边缘易产生色散现象等缺点。目前已在高较小，在镜片边缘易产生色散现象等缺点。目前已在高折射率玻璃中添加氧化钛等取代氧化铅，使其比重和阿折射率玻璃中添加氧化钛等取代氧化铅，使其比重和阿贝数等光学

24、系数都得到了改善，弥补了上述缺点。贝数等光学系数都得到了改善，弥补了上述缺点。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件高折射率玻璃镜片高折射率玻璃镜片n n 1975 1975年生产出含钛元素的镜片，折射率为年生产出含钛元素的镜片，折射率为 1.7 1.7，阿贝数为，阿贝数为4141； n n 1990 1990年又生产出了含镧元素的镜片，折射率为年又生产出了含镧元素的镜片，折射率为 1.8 1.8，阿贝数为，阿贝数为3434；n n 1995 1995年出现折射率为年出现折射率为1.91.9的材料，加入了元素铌，阿的材料，加入了元素铌，阿贝数为贝数为3030，这是目前折射率最高的镜片材

25、料，这是目前折射率最高的镜片材料. .n n 虽然采用这些材料所制造的镜片越来越薄，然而却没虽然采用这些材料所制造的镜片越来越薄，然而却没有减少镜片的另一重要参数：重量。实际上，随着折射有减少镜片的另一重要参数：重量。实际上，随着折射率的增加，材料的比重也随之增加，这样就抵消了因为率的增加，材料的比重也随之增加，这样就抵消了因为镜片变薄而带来的重量上的减轻。镜片变薄而带来的重量上的减轻。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片 是一种有机材料，内部是一种高分子链状结构，联接而呈是一种有机材料，内部是一种高分子链状结构，联接而呈立体网状结构，分子间结构相对

26、松驰，分子链间有可产生相立体网状结构，分子间结构相对松驰，分子链间有可产生相对位移的空间对位移的空间. .光线可透过率为光线可透过率为84%-90%84%-90%。 特点：特点： A. A.密度低：因分子链间的间隙，因此单位体积内的分子数量密度低：因分子链间的间隙，因此单位体积内的分子数量少，决定了树脂镜片的优点：比重低，质地轻少，决定了树脂镜片的优点：比重低，质地轻, ,是玻璃镜片是玻璃镜片的的1/3-1/21/3-1/2。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片B.B.折射率适中：普通折射率适中：普通CR-39CR-39丙烯基二甘醇碳酸酯，折射率为丙

27、烯基二甘醇碳酸酯，折射率为1.497-1.5041.497-1.504，目前沈阳眼镜市场上销售的树脂镜片折射率，目前沈阳眼镜市场上销售的树脂镜片折射率最高的为日本尼康非球面超薄加硬加膜折射率为最高的为日本尼康非球面超薄加硬加膜折射率为1.671.67树脂镜树脂镜片。日本尼康公司将推出片。日本尼康公司将推出1.741.74折射率的树脂镜片。折射率的树脂镜片。C.C.表面硬度比玻璃较低，容易被硬物划伤，所以需经加硬处理，表面硬度比玻璃较低，容易被硬物划伤，所以需经加硬处理，其加硬材料即为二氧化硅，但硬度绝达不到玻璃的硬度。因其加硬材料即为二氧化硅，但硬度绝达不到玻璃的硬度。因此需配戴者注意镜片的保

28、养。此需配戴者注意镜片的保养。D.D.弹性好弹性好, ,由于有机物分子链间有可产生位移的空间的原因，由于有机物分子链间有可产生位移的空间的原因，相对强度是玻璃片的相对强度是玻璃片的23-2823-28倍。决定了树脂片又一大特性倍。决定了树脂片又一大特性抗冲击性好。抗冲击性好。 欧洲、美国、日本国家禁止十六岁以下儿童配戴玻璃镜片。欧洲、美国、日本国家禁止十六岁以下儿童配戴玻璃镜片。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片E.E.辅助功能：可进行添加处理以获得防有害射线、变色等辅助功能：可进行添加处理以获得防有害射线、变色等功能。功能。F. F.加工性：优良加

29、工性：优良, ,可行进全框、半框、无框的多型化加工。可行进全框、半框、无框的多型化加工。并可进行渗透性染色，把镜片染成个人喜爱的颜色。并可进行渗透性染色，把镜片染成个人喜爱的颜色。G.G.化学性：由于是一种有机化合物，因此绝对禁止在酸、化学性：由于是一种有机化合物，因此绝对禁止在酸、碱环境下配戴使用。碱环境下配戴使用。H.H.热性能：不得在超过热性能：不得在超过6060度以上环境下使用，否则表面减度以上环境下使用，否则表面减反射膜将破裂，甚至导致发生减反射膜脱落现象。反射膜将破裂，甚至导致发生减反射膜脱落现象。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片I.

30、I.价格：随质量、功能、品牌、档次不一而论价格：随质量、功能、品牌、档次不一而论. .J. J.镜片的尺寸设计：美国药品与食品管理局镜片的尺寸设计：美国药品与食品管理局“F.D.A”“F.D.A”标准中规标准中规定，中心厚度最低可设计至定，中心厚度最低可设计至0.60.6毫米，但强度要求却相应降毫米，但强度要求却相应降低，为此欧洲、美国、日本等国生产商一般把近视、远视低，为此欧洲、美国、日本等国生产商一般把近视、远视100100度以上的镜片中央厚度设计在度以上的镜片中央厚度设计在1.01.0毫米以上，以保证镜毫米以上，以保证镜片的整体强度。片的整体强度。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理

31、课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片常用的光学树脂材料有：常用的光学树脂材料有： 丙烯基二甘醇碳酸酯（丙烯基二甘醇碳酸酯（CR-39CR-39） 聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA） 聚碳酸酯（聚碳酸酯（PCPC）三大类。）三大类。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片n nCR-39CR-39树脂镜片：树脂镜片： CR-39 CR-39材料属热固性树脂，采用模压浇铸成型法制造，目前，材料属热固性树脂，采用模压浇铸成型法制造，目前，矫正视力用树脂镜片大都采用矫正视力用树脂镜片大都采用CR-39CR-39树脂材料，该材料是树脂材料，该材

32、料是19421942年由美国年由美国PPGPPG公司哥伦比亚研究所研制开发，称公司哥伦比亚研究所研制开发，称“ “哥伦哥伦比亚树脂比亚树脂” ”。普通的。普通的CR-39CR-39镜片的折射率为镜片的折射率为1.51.5。而今天大部。而今天大部分的中折射率（分的中折射率（n=1.56n=1.56）和高折射率（）和高折射率（n n1.561.56）材料都是）材料都是热固性树脂，其发展非常迅速。热固性树脂，其发展非常迅速。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片n n折射率可以使用以下任意一种技术来增加：折射率可以使用以下任意一种技术来增加：（1 1）改变原

33、子分子中电子的结构，例如：引入苯环）改变原子分子中电子的结构，例如：引入苯环结构；结构；（2 2）在原分子中加入重原子，诸如卤素（氯、溴等）在原分子中加入重原子，诸如卤素（氯、溴等）或硫。或硫。与传统与传统CR-39CR-39相比，用中高折射率树脂材料制造镜片相比，用中高折射率树脂材料制造镜片使得更轻、更薄。使得更轻、更薄。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件镜片直径镜片直径镜片直径镜片直径50mm50mm，边缘厚度，边缘厚度，边缘厚度，边缘厚度5mm:5mm:普通树脂片普通树脂片普通树脂片普通树脂片光学玻璃片光学玻璃片光学玻璃片光学玻璃片普通超薄片普通超薄片普通超薄片普通超薄片超超

34、薄镜片超超薄镜片超超薄镜片超超薄镜片-4.50D-4.50D-6.00D-6.00D-8.50D-8.50D- -10.00D10.00D镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件镜片直径镜片直径镜片直径镜片直径50mm50mm，-10.00D-10.00D镜片的边缘厚度比较：镜片的边缘厚度比较：镜片的边缘厚度比较：镜片的边缘厚度比较：镜片直径镜片直径镜片直径镜片直径60mm60mm，-10.00D-10.00D镜片的边缘厚度比较：镜片的边缘厚度比较：镜片的边缘厚度比较：镜片的边缘厚度比较： 普通树脂片普通树脂片普通树脂片普通树脂片光学玻璃片光学玻璃片光学玻璃片光学玻璃片普通超薄片普通超薄片

35、普通超薄片普通超薄片超超薄镜片超超薄镜片超超薄镜片超超薄镜片9mm9mm7.5mm7.5mm5.8mm5.8mm4.9mm4.9mm光学玻璃片光学玻璃片光学玻璃片光学玻璃片普通超薄片普通超薄片普通超薄片普通超薄片超超薄镜片超超薄镜片超超薄镜片超超薄镜片10.8mm10.8mm8.2mm8.2mm6.9mm6.9mm镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片PMMAPMMA镜片：镜片： PMMA PMMA属热塑性材料，早在五十年代就被首次用于制属热塑性材料，早在五十年代就被首次用于制造镜片，但是由于受热易变形及耐磨性较差的缺点，造镜片，但是由于受热易变形及耐磨

36、性较差的缺点，很快就被很快就被CR-39CR-39所替代。所替代。 用用PMMAPMMA生产的镜片（主要生产的镜片（主要有太阳镜镜片、角膜接触镜）有太阳镜镜片、角膜接触镜） 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片PCPC太空片：太空片： 聚碳酸酯是直线形无定型结构的热塑聚合体，具有许多聚碳酸酯是直线形无定型结构的热塑聚合体，具有许多光学方面的优点：出色的抗冲击性能（是光学方面的优点：出色的抗冲击性能（是CR39CR39的的1010倍倍以上），高折射率（以上），高折射率（ne=1.591ne=1.591，nd=1.586nd=1.586），非常轻），非常轻

37、（比重（比重=1.20g/cm3=1.20g/cm3），），100%100%抗紫外线（抗紫外线（385nm385nm），耐），耐高温（软化点为高温（软化点为140140）。）。 （主要有工业用护目镜片、偏光镜片、体育运动用镜片等。（主要有工业用护目镜片、偏光镜片、体育运动用镜片等。）镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片中高折射率树脂材料：中高折射率树脂材料：中高折射率树脂材料：中高折射率树脂材料： 今天大部分的中折射率今天大部分的中折射率今天大部分的中折射率今天大部分的中折射率(n=1.56)(n=1.56)和高折射率和高折射率和高折射率和高折射率(n

38、1.56)(n1.56)材料都材料都材料都材料都是热固性树脂，其发展非常迅速。它们的折射率可以使用以是热固性树脂，其发展非常迅速。它们的折射率可以使用以是热固性树脂，其发展非常迅速。它们的折射率可以使用以是热固性树脂，其发展非常迅速。它们的折射率可以使用以下任意一种技术来增加：改变原分子中电子的结构，例如：下任意一种技术来增加：改变原分子中电子的结构，例如：下任意一种技术来增加：改变原分子中电子的结构，例如：下任意一种技术来增加：改变原分子中电子的结构，例如：引入苯环结构；在原分子中加入重原子，诸如卤素（氯、溴引入苯环结构；在原分子中加入重原子，诸如卤素（氯、溴引入苯环结构；在原分子中加入重原

39、子，诸如卤素（氯、溴引入苯环结构；在原分子中加入重原子，诸如卤素（氯、溴等）或硫。与传统等）或硫。与传统等）或硫。与传统等）或硫。与传统CR-39CR-39相比，用中高折射率树脂材料制造相比，用中高折射率树脂材料制造相比，用中高折射率树脂材料制造相比，用中高折射率树脂材料制造的镜片更轻、更薄。的镜片更轻、更薄。的镜片更轻、更薄。的镜片更轻、更薄。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片染色树脂材料：染色树脂材料： 用于制造太阳眼镜镜片的基本上都是聚合前加入染料用于制造太阳眼镜镜片的基本上都是聚合前加入染料而制成的，特别适合大批量制造各色平光太阳镜片，而制

40、成的，特别适合大批量制造各色平光太阳镜片，同时在材料中加入可吸收紫外线的物质。镜片的颜色同时在材料中加入可吸收紫外线的物质。镜片的颜色取决于红黄蓝三原色的搭配，可以染成各种不同的颜取决于红黄蓝三原色的搭配，可以染成各种不同的颜色。色。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片染色方法：热浸泡法染色方法：热浸泡法镜片颜色的浓度取决于（染料的浓度）、镜片颜色的浓度取决于（染料的浓度）、 （浸泡的时间）、（浸泡的时间）、 （镜片片基对色素的吸收速度）（镜片片基对色素的吸收速度） 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片光致变

41、色树脂材料：光致变色树脂材料： 第一代光致变色树脂镜片出现在第一代光致变色树脂镜片出现在19861986年，但是直到年，但是直到19901990年第一代年第一代TransitionTransition镜片面市后，它才真正开始普镜片面市后，它才真正开始普及。一种新型的光致树脂镜片于及。一种新型的光致树脂镜片于19931993年投放市场，这年投放市场，这种镜片采用树脂材料作片基，用渗透法在镜片的凸面种镜片采用树脂材料作片基，用渗透法在镜片的凸面渗透了一层光致变色材料，然后再镀上一层抗磨损膜，渗透了一层光致变色材料，然后再镀上一层抗磨损膜，起保护和耐磨作用。这项工艺技术可以使镜片的变色起保护和耐磨作

42、用。这项工艺技术可以使镜片的变色不会随屈光度数的加深而出现镜片中央与周围深浅不不会随屈光度数的加深而出现镜片中央与周围深浅不一的情况，弥补了玻璃变色的不足。再加上片基是树一的情况，弥补了玻璃变色的不足。再加上片基是树脂材料，质轻且抗冲击性强，所以这种镜片特别适合脂材料，质轻且抗冲击性强，所以这种镜片特别适合用于各种屈光不正者使用。用于各种屈光不正者使用。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件光光 学学 树树 脂脂 镜镜 片片光致变色树脂镜片的组合物光致变色树脂镜片的组合物: :在所述单体混合物中加入抗氧剂、受阻胺、紫外线吸在所述单体混合物中加入抗氧剂、受阻胺、紫外线吸收剂、光稳定剂及聚

43、合调节剂等，以提高光致变色染料收剂、光稳定剂及聚合调节剂等，以提高光致变色染料的寿命。的寿命。在所述单体混合物中加入内增塑剂大幅度提高镜片的在所述单体混合物中加入内增塑剂大幅度提高镜片的抗冲击性。抗冲击性。加入环氧及胺基单体大大改进镜片的膜层牢度。加入环氧及胺基单体大大改进镜片的膜层牢度。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件天天 然然 水水 晶晶 镜镜 片片 作为光学材料，水晶的最大优点是硬度大，制成的镜片不作为光学材料，水晶的最大优点是硬度大，制成的镜片不易磨损。在本世纪易磨损。在本世纪20203030年代曾流行一时。因其制成的年代曾流行一时。因其制成的镜片经久耐用，又因其价格十分

44、昂贵，常常留传给下一镜片经久耐用，又因其价格十分昂贵，常常留传给下一代。代。 在民间有：在民间有：“ “水晶养目水晶养目” ”之说。之说。 水晶的主要成分是水晶的主要成分是SiO2SiO2，是一种天然透明矿物质。，是一种天然透明矿物质。 （1 1）水晶对红外线、紫外线的吸收率差。）水晶对红外线、紫外线的吸收率差。 对紫外线的吸收率仅为对紫外线的吸收率仅为14.514.5，而玻璃对紫外线的吸收，而玻璃对紫外线的吸收率是率是5252，目前加入，目前加入UVUV材料的树脂镜片对紫外线的吸收材料的树脂镜片对紫外线的吸收率已高达到率已高达到9090以上以上. . 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理

45、课件天天 然然 水水 晶晶 镜镜 片片 （2 2）天然水晶常含有杂质，密度不均匀，会出现气泡）天然水晶常含有杂质，密度不均匀，会出现气泡和条纹而产生双折射现象，从而影响视力。和条纹而产生双折射现象，从而影响视力。 由此可见，水晶不但不具有养目的作用，其对紫外线的由此可见，水晶不但不具有养目的作用，其对紫外线的高透过率是对眼睛有害的。在科学技术飞速发展的今天，高透过率是对眼睛有害的。在科学技术飞速发展的今天，新的光学材料树脂制作的眼镜片，无论其光学性能、安新的光学材料树脂制作的眼镜片，无论其光学性能、安全性能、防止有害射线保护眼睛的性能都远远优于水晶。全性能、防止有害射线保护眼睛的性能都远远优于

46、水晶。 镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件怎样鉴别水晶镜片怎样鉴别水晶镜片 1 1、检查镜片纹路：对着阳光观察镜片，镜片内若有均匀、检查镜片纹路：对着阳光观察镜片，镜片内若有均匀细纹路或柳絮状的物质细纹路或柳絮状的物质( (俗称俗称“ “棉棉”)”)为真品。为真品。 2 2、凉热感：用舌尖轻轻舔镜片，凉爽感较强是天然水、凉热感：用舌尖轻轻舔镜片，凉爽感较强是天然水晶，舔后凉即变温的是仿造品。晶，舔后凉即变温的是仿造品。 3 3、硬度：天然水晶硬度大，一般灰尘不易划伤其表面，、硬度：天然水晶硬度大，一般灰尘不易划伤其表面，若发现镜片上有轻微细小的划痕，便有赝品之嫌若发现镜片上有轻微细小的划痕，便有赝品之嫌 。镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件镜片材料及表面处理课件