[发明专利]在光学材料表面形成高硬度低摩擦光学薄膜的方法

权利要求书

1.一种在光学材料表面形成高硬度低摩擦光学薄膜的方法，其特征在于该光学薄膜采用磁控溅射镀膜的方式形成，在真空度为3.0×10^-4a以上，工作温度为60～90℃的条件下，以氧化硅层和碳化硅层构成一个周期，将多层氧化硅层和多层碳化硅层按周期反复交替地蒸着在基体光学材料的表面形成厚度大于4000nm的复合镀层，在碳化硅层的形成过程中渗入氢离子，氧化硅层厚度为10～120nm，碳化硅层厚度为100～1000nm，当复合镀层形成之后，在复合镀层的表面蒸着形成增透层。

2.如权利要求1所述的在光学材料表面形成高硬度低摩擦光学薄膜的方法，其特征在于所述的增透层由厚度为10～100nm的第一辅助氧化硅层、厚度为10～50nm的第二辅助氧化硅层和设置在第一辅助氧化硅层与第二辅助氧化硅层之间的厚度为10～100nm的氮化硅层构成。

3.如权利要求2所述的在光学材料表面形成高硬度低摩擦光学薄膜的方法，其特征在于具体方法是用磁控溅射镀膜机作为制备设备，用非晶碳和硅分别制成非晶碳靶材和硅靶材，将基体光学材料放置在所述的磁控溅射镀膜机蒸着室中，抽真空并设定工作温度，并设定复合镀层的厚度，在所述的磁控溅射镀膜机蒸着室中的真空度达到要求并加热到设定温度后，再进行以下步骤：①通过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氧气，通过控制硅析出的速度和充入氧气的速度，使所述的氧化硅层按0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成；②通过对非晶碳靶材和硅靶材的溅射使非晶碳和硅析出，通过控制非晶碳和硅析出的速度使所述的碳化硅层按0.1～0.2nm/s的蒸着速率形成；③充入氢气60～80秒使氢离子渗入镀层，控制充入氢气的体积小于整个蒸着室体积的5％；④判断总的膜层的厚度是否大于设定的复合镀层的厚度，是则进入步骤⑤，否则重复步骤①～③；⑤通过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氧气，通过控制硅析出的速度和充入氧气的速度，在复合镀层的表面以0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成第一辅助氧化硅层；⑥通过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氮气，通过控制硅析出的速度和充入氮气的速度，在复合镀层的表面以0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成氮化硅层；⑦过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氧气，通过控制硅析出的速度和充入氧气的速度，在复合镀层的表面以0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成第二辅助氧化硅层。

4.如权利要求2所述的在光学材料表面形成高硬度低摩擦光学薄膜的方法，其特征在于具体方法是用磁控溅射镀膜机作为制备设备，用非晶碳化硅和硅分别制成非晶碳化硅靶材和硅靶材，将基体光学材料放置在所述的磁控溅射镀膜机蒸着室中，抽真空并设定工作温度，并设定复合镀层的厚度，在所述的磁控溅射镀膜机蒸着室中的真空度达到要求并加热到设定温度后，再进行以下步骤：①通过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氧气，通过控制硅析出的速度和充入氧气的速度，使所述的氧化硅层按0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成；②通过对非晶碳化硅靶材和硅靶材的溅射使非晶碳化硅和硅析出，通过控制非晶碳化硅和硅析出的速度使所述的碳化硅层按0.1～0.2nm/s的蒸着速率形成；③充入氢气60～80秒使氢离子渗入镀层，控制充入氢气的体积小于整个蒸着室体积的5％；④判断总的膜层的厚度是否大于设定的复合镀层的厚度，是则进入步骤⑤，否则重复步骤①～③；⑤通过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氧气，通过控制硅析出的速度和充入氧气的速度，在复合镀层的表面以0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成第一辅助氧化硅层；⑥通过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氮气，通过控制硅析出的速度和充入氮气的速度，在复合镀层的表面以0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成氮化硅层；⑦过对硅靶材的溅射使硅析出，同时向蒸着室内充入氧气，通过控制硅析出的速度和充入氧气的速度，在复合镀层的表面以0.4～0.6nm/s的蒸着速率形成第二辅助氧化硅层。