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        鏡片材料淺析

        2013-08-15 00:43:44陳東
        中國眼鏡科技雜志 2013年11期
        關(guān)鍵詞:光學(xué)玻璃抗沖擊折射率

        陳東/文

        本文主要對鏡片所使用的原材料種類進(jìn)行介紹,以幫助從業(yè)人員在向顧客介紹鏡片時具備更多的鏡片專業(yè)知識。根據(jù)使用的原材料不同,鏡片主要分為三大類:天然晶體、光學(xué)玻璃和光學(xué)樹脂。

        1 天然晶體

        天然晶體即水晶石,它是一種透明的石英結(jié)晶體,成分為二氧化硅,其折射率比玻璃高。它分為天然水晶和人工水晶兩種,顏色有白水晶、茶水晶、帶色的茶晶等,是我國古老的鏡片材料。以前由于科學(xué)技術(shù)尚不發(fā)達(dá),鏡片制作大多采用天然結(jié)晶體。此類材料含雜質(zhì),容易造成折射紊亂,吸收紫外線功能差,硬度高、質(zhì)量脆而不易加工,自然界里存量少而價格偏高,從光學(xué)性能上看還不如玻璃材料。由于水晶石從古代沿用至今,有一種傳說認(rèn)為水晶眼鏡性“涼”而有“養(yǎng)目”之功,實際上,這種說法并無科學(xué)根據(jù)。鏡片材料以重量輕、厚度薄、透光率好又能防有害光線的為最好。

        2 光學(xué)玻璃

        光學(xué)玻璃是由純凈的二氧化硅為主的原料制成,另含有鈣、鋁、鈉、鉀等提煉而成的物質(zhì),所以又稱為無機(jī)玻璃。它具有成像清晰、不易磨損、硬度較好的特點,制作鏡片的玻璃要求有一定的硬度,光學(xué)性能穩(wěn)定,無氣泡、無雜質(zhì)、無混濁,色像差低,可吸收部分紫外線。

        光學(xué)玻璃通??煞譃閮煞N:①鏡片阿貝數(shù)>50%的稱為“冕牌玻璃”,全名為“白托力克鏡片”簡稱“白托”。它的透光率可達(dá)90%以上,可制作遠(yuǎn)視、近視和散光鏡片。②阿貝數(shù)<50%的稱為“燧石玻璃”,重量輕,厚度薄,所以又叫超薄型鏡片,適宜用作度數(shù)高的眼鏡片,也可加入金屬氧化物,可防紫外線等。

        光學(xué)玻璃的優(yōu)點在于化學(xué)物理性能穩(wěn)定,可以持久抵抗天氣影響,且不著色,不褪色。

        缺點則是鏡片較重、容易破碎,目前已經(jīng)基本上被現(xiàn)代樹脂鏡片所代替。

        3 光學(xué)樹脂

        光學(xué)樹脂是由高分子有機(jī)化合物經(jīng)過模壓澆鑄成型或注塑成型的材料,硬度接近無機(jī)玻璃,重量輕,抗沖擊力強(qiáng),但易磨損,適用青少年配鏡選用。

        樹脂鏡片常見有3種原料:AC為PMMA(有機(jī)玻璃)、CR-39為哥倫比亞樹脂、PC為聚碳酸酯。

        3.1 認(rèn)識AC

        AC成分為聚甲基丙烯酸甲脂(polymethyl methacrylate),是一種有機(jī)玻璃,屬熱塑性材料。商品名又稱亞力克(PMMA)。折射率1.49,阿貝系數(shù)58,比重1.19g/cm3。

        優(yōu)點:1.重量輕,是冕牌玻璃的1/2;2. 抗沖擊性好,安全。

        缺點:1.其為熱塑性材料,溶解度在75°C,受熱易變形,導(dǎo)致屈光度改變;

        2.表面硬度不夠,耐磨性較差;

        3.和CR-39相比,質(zhì)量較脆。

        用途:太陽鏡片、角膜接觸鏡等。

        由于AC片相對質(zhì)量脆一些,其最大的問題就在于表面劃痕,可以通過對內(nèi)外表面進(jìn)行有機(jī)硅化來提高表面硬度,提高耐刮劃的能力。

        3.2 認(rèn)識CR-39

        CR-39成分為碳酸丙烯乙酸脂(allyl digluycel catbonate ),又稱烯丙基乙二醇酸脂,屬熱固性材料,商品名為哥倫比亞樹脂(Columbia resin),為石油提取物。折射率有1.4985、1.553、1.597、1.667、1.738,目前鏡片市場上大多為這種材料。

        優(yōu)點 :1.重量輕;

        2.安全,抗沖擊性好;

        3.抗紫外線能力強(qiáng),可全部阻斷350nm以下的紫外線;

        4.易染色;

        5.現(xiàn)代鑄模工藝,可大批量生產(chǎn)。

        缺點:1. 耐磨性較差;2. 較低的折射率使鏡片外觀較厚、較重。

        用途:矯正鏡片、太陽鏡片和白內(nèi)障術(shù)后鏡片等。

        3.3 認(rèn)識 PC

        PC片全稱為Polycarbonate,是一種聚碳酸脂,屬于熱塑性材料。它是由可繞曲的碳酸脂環(huán)和不易動的雙酚A聚合而成。分子量在20000~38000之間,在25°C測試條件下折射率為1.586(1.591),且只有這一個折射率。用此種材料制成的鏡片也被稱為“太空片”、“宇宙片”。

        優(yōu)點:1.輕,比傳統(tǒng)玻璃片輕57%;比普通樹脂片輕30%;

        2.安全,其抗沖擊性能是玻璃片的60倍。厚度2.5cm時可做防彈玻璃、飛機(jī)擋風(fēng)玻璃、潛艇觀察窗口武警盾牌等;

        3. 薄,與折射率1.6的CR-39鏡片厚度相等;

        4.這種PC鏡片在經(jīng)過加硬處理后,非常適合青少年、學(xué)生以及職業(yè)運(yùn)動員使用。

        缺點:耐磨性差。

        用途:工業(yè)防護(hù)眼鏡、偏光鏡片、矯正鏡片、體育用品等。

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