Разработка техпроцесса нанесения высокоотражающего покрытия на основе серебра с дополнительными защитными слоями

Краткая аннотация:

Разработан технологический процесс нанесения высокоотражающего покрытия на основе серебра с дополнительными защитными слоями методом вакуумного испарения. Широкополосные высокоотражающие зеркала востребованы в современном оптико-электронном приборостроении. Серебро (Ag) обладает высоким коэффициентом отражения в видимом и инфракрасном (ИК) спектральных диапазонах, но присущие ему недостатки существенно ограничивают его применение в качестве отражающего покрытия. Основные недостатки серебра: слабая адгезия к стеклу, мягкость, потускнение, нестойкость к агрессивным средам. Основные задачи, которые решались при разработке техпроцесса: улучшение адгезии отражающего слоя серебра с подложкой; разработка защитно-отражающего диэлектрического покрытия, обеспечивающего повышение коэффициента отражения в видимой и ближней ИК областях спектра и улучшение эксплуатационных характеристик покрытия. Преимущество разработанного техпроцесса заключается в том, что полученное покрытие на основе серебра с дополнительными защитно-отражающими слоями имеет высокий коэффициент отражения в видимой и ближней ИК областях спектра и лучшую в сравнении с серебром адгезию и стойкость к внешним воздействиям. На вакуумной установке методом испарения в вакууме были получены пленки серебра (Ag) на подложке из стекла К8 с адгезионными слоями хрома (Cr), меди (Cu) и оксида алюминия (Al2O3). Перед напылением стекло обрабатывалось ионным источником со средней энергией излучения ионов и атомов 120-170 эВ с подачей инертного газа (аргона). Для того чтобы улучшить эксплуатационные характеристики покрытия и повысить коэффициент отражения, было разработано защитно-отражающее покрытие, состоящие из диэлектрических слоев оксида алюминия (Al2O3), оксида кварца (SiO2) и оксида циркония (ZrO2). Общая структура разработанного покрытия: Cu - Ag - Al2O3 - SiO2 - ZrO2 - SiO2 - ZrO2 - SiO2. Толщина защитных слоев была рассчитана в компьютерной программе таким образом, чтобы увеличить коэффициент отражения в диапазоне спектра 0,4-0,8 мкм. Средний коэффициент отражения серебра с защитой в диапазоне 0,4-0,8 мкм составил 97,95 %, 0,8-2,5 мкм – 97,23 %. Полученное покрытие прошло испытания на адгезию, механическую прочность и на повышенную влажность. Таким образом, в результате проведенных экспериментальных исследований адгезионных слоев, расчета оптимальной конструкции защитных слоев, испытаний стойкости покрытия к внешним воздействиям был разработан техпроцесс нанесения отражающего покрытия на основе серебра с высоким коэффициентом отражения и хорошими эксплуатационными характеристиками.