研磨后的清洗研磨是光学玻璃生产中决定其加工效率和表面质

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光学玻璃清洗剂说明

光学玻璃清洗剂说明

光学玻璃清洗剂简介一.海扬光学玻璃清洗剂简介海扬化工自行研制开发的HY-515b-5光学玻璃清洗剂为浓缩型清洗剂,由多种进口有机物,表面活性剂,无机盐等经科学的工艺配制而成。

光学玻璃清洗剂对各种光学玻璃镜片表面所粘附的污物,油污、蜡、碳黑、蜜腊等残留物及氧化铈、环氧树脂等均有极强的去除力,让光学玻璃镜片更加透明,且极易漂洗。

海扬光学玻璃清洗剂对各类软硬材质的镜片基本无腐蚀性,特别是对软材质的镜片极难产生潜伤,使用极具安全性。

主要应用于光学玻璃、金属加工、电子电路等行业。

二、光学玻璃中的应用光学玻璃基片通常需要通过切割-磨边-研磨-抛光等工序,这些工序通常都需要切削液,磨边油,研磨液,抛光粉等来辅助作业。

海扬光学玻璃清洗剂专门针对以上工序而研发,其中切割后清洗主要玻璃表面残留的玻璃削、玻璃粉、切削液等污垢;抛光后主要清洗玻璃表面的稀土、抛光粉(二氧化硅抛光粉);研磨后通常清洗研磨粉和沥青等。

光学玻璃镀膜后,玻璃表面会有灰尘、油污、手指印等殘留污渍需要清洗,对镜片表面洁净度有较高要求。

三.突出优点1、洁净力强,不残留,易漂洗。

2、极易溶于水,不易挥发,无剌激性气味。

3、对各种金属、塑胶、纤维等均安全无腐蚀性。

4、不含硫、苯等有毒及腐蚀性物质,可生物降解,对环境无害。

四、理化指标项目技术指标外观无色透明液体PH值10-121.1±±0.02比重 1.1气味无味五、使用方法浸渍法:原液,温度0-60℃。

超声波法:(以清洗棱镜为例,典型的应用流程如下)清洗剂清洗剂纯水漂洗切水(1-2槽)(1-2槽)(4到10槽)(1槽)温度:0-60度—温度:40-60度—温度:20-50—1AP蒸汽或—5、干燥—6、后道工序浓度:3-5%浓度:3-5%时间:2-3min纯水(50-60)时间:2-5min时间:1-5min注:1、使用温度(不要超过60℃)和使用时间根据客户具体清况适当调整;操作车间应杜绝明火,注意安全。

精密研磨与抛光的主要工艺因素

精密研磨与抛光的主要工艺因素

同上
双 面 加 摇摆动型
3
3/4/5 上、下平板任一为摇摆型,则 同上
工机
载体就有摆动型,就可以做出
4
4/5
与行星运动不同的轨迹
球 面 加 摆动型
1--4 1--4
多用于球面、非球面镜片研磨, 镜片,玻璃
工机
玻璃眼膜
图2
其中典型的单面研磨/抛光设备如图 3 所示的修整环型加工设备。加工时将被加工面,
以一定的负载压于旋转的圆形研具上。工件本身跟着旋转,运动轨迹的随机性,使工件表面
的去除量均匀。同时,工件对研具的反作用,也使研具表面磨损,为避免加工精度恶化,在
工件外侧配置旋转的修整环,使研具表面的磨损得以均匀修整。另一种应用最普遍的一种双
研磨/抛光设备如图 4,可利用这种设备加工高精度平行平面、圆柱面和球面。加工时工件 放在齿轮状薄形保持架的载物孔内,上下均有工具座。为工件上得到的均匀不重复的加工轨
尘埃
利用洁净室、净化工作台
图1 二、研磨与抛光设备
常用的研磨与抛光设备如图 2 所示,
单 面 / 运动方式
电 动 驱 动 轴 特征
双面
机数 数
主要用途
单 面 加 修整环型
1
1
工机
工件在保持架内自转,研磨盘 晶体、金属、
旋转抛光单一平面
陶瓷
单 面 加 行星运动型 1
2
工机
2
2
将工件放入太阳齿轮与内齿轮 同上 之间的环状保持架内,保持架 带动工件作行星运动
1)工件相对研具做平面运动,能使工件顺那个各点具有相同或相近的研磨行程。
2)工件上任一点,尽量不出现运动轨迹的周期型重复。
3)研磨运动平稳,避免曲率过大的运动转角。

光学镜片加工工艺

光学镜片加工工艺

目录光学冷加工工序----------------------------------------2 玻璃镜片抛光工艺--------------------------------------3 镜片抛光----------------------------------------------4 光学冷加工工艺资料的详细描述--------------------------5 模具机械抛光基本程序(对比)--------------------------7 金刚砂 -----------------------------------------------8 光学清洗工艺-----------------------------------------10 镀膜过程中喷点、潮斑(花斑)的成因及消除方法------------12 光学镜片的超声波清洗技术-----------------------------14 研磨或抛光对光学镜片腐蚀的影响-----------------------17 抛光常见疵病产生原因及克服方法-----------------------23 光学冷却液在光学加工中的作用-------------------------25光学冷加工工序第1道:铣磨,是去除镜片表面凹凸不平的气泡和杂质,(约0.05-0.08)起到成型作用.第2道就是精磨工序,是将铣磨出来的镜片将其的破坏层给消除掉,固定R值. 第3道就是抛光工序,是将精磨镜片在一次抛光,这道工序主要是把外观做的更好。

第4道就是清洗,是将抛光过后的镜片将起表面的抛光粉清洗干净.防止压克. 第5道就是磨边,是将原有镜片外径将其磨削到指定外径。

第6道就是镀膜,是将有需要镀膜镜片表面镀上一层或多层的有色膜或其他膜第7道就是涂墨,是将有需要镜片防止反光在其外袁涂上一层黑墨.第8道就是胶合,是将有2个R值相反大小和外径材质一样的镜片用胶将其联合. 特殊工序:多片加工(成盘加工)和小球面加工(20跟轴)线切割根据不同的生产工艺,工序也会稍有出入,如涂墨和胶合的先后次序。

研磨的工艺特点及应用

研磨的工艺特点及应用

研磨的工艺特点及应用研磨是一种常见的表面处理工艺,通过磨削材料表面,使其达到一定的光洁度和精度要求。

研磨工艺具有以下几个特点:1. 精度高:研磨是一种高精度的加工方法,可以达到非常精确的尺寸和形状要求。

通过选用不同的研磨工具和研磨液,可以实现不同精度级别的加工。

2. 表面质量好:研磨能够去除材料表面的凹凸不平和氧化层,使其表面光洁度提高。

特别是对于需要光学或镜面加工的部件,研磨能够使其表面光滑,达到较高的反射率。

3. 改善材料性能:研磨过程中可以消除材料表面的残余应力和变形,从而提高材料的强度和硬度。

此外,研磨还可以改善材料的耐腐蚀性能,延长材料的使用寿命。

4. 加工适应性强:研磨工艺适用于各种材料,包括金属、陶瓷、塑料、玻璃等。

不同的材料可以选择不同的研磨工具和研磨液,以获得最佳的加工效果。

5. 加工效率低:相比于其他表面处理方法,研磨工艺的加工效率较低。

由于研磨是一种逐点逐线的加工方式,需要较长的加工时间和较高的工人技能。

研磨工艺在许多领域都有广泛的应用,以下是几个常见的应用领域:1. 机械制造:研磨是机械零部件加工的重要工序之一。

例如,汽车发动机的曲轴、凸轮轴等零部件都需要进行研磨加工,以提高其精度和表面质量。

2. 光学加工:研磨是制作光学元件的关键工艺之一。

通过研磨和抛光,可以制作出具有高光洁度和高精度的光学镜面,用于望远镜、显微镜等光学仪器。

3. 电子制造:研磨可以用于电子元器件的加工和封装。

例如,半导体芯片的研磨可以去除表面的损伤层,提高芯片的可靠性和性能。

4. 精密仪器:研磨可以用于制作各种精密仪器的零部件。

例如,钟表的齿轮、摆轮等零部件都需要进行精密的研磨加工。

5. 航空航天:研磨在航空航天领域具有重要的应用价值。

例如,飞机发动机的涡轮叶片、航天器的导航系统等都需要进行研磨加工,以提高其工作效率和可靠性。

总的来说,研磨工艺具有高精度、表面质量好、改善材料性能的特点,广泛应用于机械制造、光学加工、电子制造、精密仪器、航空航天等领域。

光学玻璃的清洗工艺及表面烧蚀及解决办法

光学玻璃的清洗工艺及表面烧蚀及解决办法

1、研磨后的清洗研磨是光学玻璃生产中决定其加工效率和表面质量(外观和精度)的重要工序。

研磨工序中的主要污染物为研磨粉和沥青,少数企业的加工过程中会有漆片。

其中研磨粉的型号各异,一般是以二氧化铈为主的碱金属氧化物。

根据镜片的材质及研磨精度不同,选择不同型号的研磨粉。

在研磨过程中使用的沥青是起保护作用的,以防止抛光完的镜面被划伤或腐蚀。

研磨后的清洗设备大致分为两种:一种主要使用有机溶剂清洗剂,另一种主要使用半水基清洗剂。

(1)有机溶剂清洗采用的清洗流程如下:有机溶剂清洗剂(超声波)-水基清洗剂(超声波)-市水漂洗-纯水漂洗-IPA(异丙醇)脱水-IPA慢拉干燥。

有机溶剂清洗剂的主要用途是清洗沥青及漆片。

以前的溶剂清洗剂多采用三氯乙烷或三氯乙烯。

由于三氯乙烷属ODS(消耗臭氧层物质)产品,目前处于强制淘汰阶段;而长期使用三氯乙烯易导致职业病,而且由于三氯乙烯很不稳定,容易水解呈酸性,因此会腐蚀镜片及设备。

对此,国内的清洗剂厂家研制生产了非ODS溶剂型系列清洗剂,可用于清洗光学玻璃;并且该系列产品具备不同的物化指标,可有效满足不同设备及工艺条件的要求。

比如在少数企业的生产过程中,镜片表面有一层很难处理的漆片,要求使用具备特殊溶解性的有机溶剂;部分企业的清洗设备的溶剂清洗槽冷凝管较少,自由程很短,要求使用挥发较慢的有机溶剂;另一部分企业则相反,要求使用挥发较快的有机溶剂等。

水基清洗剂的主要用途是清洗研磨粉。

由于研磨粉是碱金属氧化物,溶剂对其清洗能力很弱,所以镜片加工过程中产生的研磨粉基本上是在水基清洗单元内除去的,故而对水基清洗剂提出了极高的要求。

以前由于国内的光学玻璃专用水基清洗剂品种较少,很多外资企业都选用进口的清洗剂。

而目前国内已有公司开发出光学玻璃清洗剂,并成功地应用在国内数家大型光学玻璃生产厂,清洗效果完全可以取代进口产品,在腐蚀性(防腐性能)等指标上更是优于进口产品。

对于IPA慢拉干燥,需要说明的一点是,某些种类的镜片干燥后容易产生水印,这种现象一方面与IPA的纯度及空气湿度有关,另一方面与清洗设备有较大的关系,尤其是双臂干燥的效果明显不如单臂干燥的好,需要设备厂家及用户注意此点。

光学玻璃的生产工艺流程及清洗方法

光学玻璃的生产工艺流程及清洗方法

光学玻璃的生产工艺流程及清洗方法光学玻璃是一种特殊的玻璃材料,具有特殊的光学性能和特性,主要用于光学元件的制造,在光电行业起着十分重要的作用。

一、光学玻璃的生产工艺流程光学玻璃的生产工艺流程一般包含几个主要步骤,一起来看看:步骤1:原料选取光学玻璃的制作需要选择高纯度的化学原料,比如二氧化硅、碳酸盐等作为主要成分,并根据实际需要添加其他控制成分。

步骤2:混合和熔化将选取的原料按一定的比例混合,然后将混合物放入高温炉中进行熔化,熔化温度通常在1000-1500摄氏度之间。

步骤3:精确控制冷却通过合理的冷却过程,使熔融玻璃均匀地冷却并形成所需的形状。

这个步骤很关键,影响着光学玻璃的光学性能。

步骤4:切割和加工将冷却后的玻璃块根据需要进行切割、研磨和抛光等加工处理,从而得到最终的光学元件或产品。

二、光学玻璃的清洗方法一般光学器件的要求都比较高,对原材料光学玻璃的清洁也有一定的要求,玻璃清洗成为不可少的一个步骤。

需要注意的是,清洗光学玻璃时应保持环境清洁,避免灰尘、油脂等污染物的附着。

对于光学玻璃的清洗,一般可以参考以下步骤:1.进行预净化首先,将光学玻璃放入去离子水或浸泡在温和的洗涤液中,用软刷轻轻刷洗玻璃表面,去除粗大的污垢。

2.用清洗液处理准备适当配比的清洗液,一般可以使用无离子洗涤剂或专门的光学清洗液。

将光学玻璃放入清洗液中处理,要注意避免划伤表面。

3.用软刷清洗表面使用软刷或软布蘸取清洗液,轻轻刷洗光学玻璃表面,特别是污渍较重的地方,注意避免使用过于硬的刷子,以免划伤表面。

4.用清水冲洗用清水彻底冲洗掉残留的清洗液和污垢,注意要用足够的水量进行冲洗,确保表面干净。

5.干燥处理使用吹风机或纯净氮气吹干光学玻璃表面,避免脱水产生的水痕。

同时,也可以使用超纯无尘布轻轻擦拭,确保表面无水痕和纤维残留。

此外,根据具体的需求情况,也可能会采取其他特殊的清洗方法来清洗光学玻璃,比如超声波清洗等。

对于一些高要求的光学器件,最好能在专业实验室或清洁室中进行清洗操作。

研磨抛光清洗剂

研磨抛光清洗剂

研磨抛光清洗剂
在光学玻璃加工过程中,常会出现在研磨抛光之前或者之后,材料表面出现污垢的情况,影响研磨抛光作业以及之后的加工作业。

那遇到这种情况该怎么办呢?其实不用担心,这时使用研磨抛光清洗剂,污垢通通去除。

研磨抛光清洗剂主要是对切削液、研磨抛光液、氧化铈、玻璃粉以及顽固霉点、脏污、手指印等有很强的清洗效果,对于玻璃CNC、精雕、研磨、抛光、钢化后的清洗效果均为优异,适用于各种白片玻璃、蓝宝石、盖板玻璃、平板玻璃、触摸屏、光学镜片、光学玻璃等表面清洗。

可以应用于手机玻璃、平板电脑、LCD液晶、盖板玻璃、光学玻璃等丝印后表面的清洗。

研磨抛光清洗剂的优点:
1.对比抛光粉抛光液效果优异,洁净度高
2.保护玻璃不变色、不发蒙
3.清洗后无划伤、无水印
4.无残留,易漂洗
5.槽液使用寿命长,易维护,不漂油,不返沾油污
用了研磨抛光清洗剂能够解决大部分的污垢,效果十分明显。

【原创】石英半球谐振子超精密加工技术现状及发展建议

【原创】石英半球谐振子超精密加工技术现状及发展建议

【原创】石英半球谐振子超精密加工技术现状及发展建议概述半球谐振陀螺由半球谐振子、激励罩、敏感基座三部分组成,均由高品质因数的熔融石英材料超精密加工而成,并在表面进行金属化处理。

将半球谐振子、静电激励罩、敏感基座精密装配焊接在一起,密封在一个高真空的容器中,形成一个完整而独立的角度或角速度传感器。

其结构如图1、图2所示。

图1 传统半球谐振陀螺结构图2 新型半球谐振陀螺结构半球谐振子作为陀螺的敏感部件,是半球谐振陀螺的核心,其加工面形精度、位置精度和表面质量是影响半球谐振陀螺精度和性能的最关键因素。

半球谐振子加工精度越高,越接近理想谐振子状态,陀螺精度越高。

半球谐振子材料为熔融石英材料,形状为带有中心支撑杆的半球形薄壁壳体,直径一般为φ15~60mm,壁厚一般为0.3~1.1mm,面形精度<0.5μm,内外球同心度<0.5μm,表面粗糙度Ra <0.025μm,品质因数Q值高于107。

异形球面半球谐振子的面形精度和内外球面同心度要求高,精度达亚微米级,且由于石英玻璃材料硬脆,加工易崩边、裂纹、碎裂,加工工艺特殊,常规球面光学元件加工方法不能适用,合格率很低,加工难度很大,一直以来都是制约半球谐振陀螺发展的瓶颈。

图3为石英半球谐振子零件。

图3 石英半球谐振子(镀膜前后)2.国内外研究现状2.1国外现状国外从事半球谐振陀螺研究主要集中在美国、俄罗斯和法国。

美国是最早研制半球谐振陀螺的国家,经历了较长历程,技术成熟,并在空间和导弹等高精度制导系统中得到成功应用,代表着半球谐振陀螺的世界先进水平。

俄罗斯、法国、英国、日本等国家也先后投入力量开展研究,俄罗斯、法国已取得明显效果,其他国家基本处于探索阶段。

目前,半球谐振陀螺正朝着高精度、系统型号多样化、系统应用多样化、小体积与微型化、抗辐射等方向发展。

半球谐振陀螺发展历程参见图4。

图4 半球谐振陀螺发展历程半球谐振陀螺的基本理论由英国物理学家布莱恩于1890年提出。

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1、研磨后的清洗研磨是光学玻璃生产中决定其加工效率和表面质量(外观和精度)的重要工序。

研磨工序中的主要污染物为研磨粉和沥青,少数企业的加工过程中会有漆片。

其中研磨粉的型号各异,一般是以二氧化铈为主的碱金属氧化物。

根据镜片的材质及研磨精度不同,选择不同型号的研磨粉。

在研磨过程中使用的沥青是起保护作用的,以防止抛光完的镜面被划伤或腐蚀。

研磨后的清洗设备大致分为两种:2、一种主要使用有机溶剂清洗剂,另一种主要使用半水基清洗剂。

3、(1)有机溶剂清洗采用的清洗流程如下:有机溶剂清洗剂(超声波)-水基清洗剂(超声波)-市水漂洗-纯水漂洗-IPA(异丙醇)脱水-IPA慢拉干燥。

有机溶剂清洗剂的主要用途是清洗沥青及漆片。

以前的溶剂清洗剂多采用三氯乙烷或三氯乙烯。

由于三氯乙烷属ODS (消耗臭氧层物质)产品,目前处于强制淘汰阶段;而长期使用三氯乙烯易导致职业病,而且由于三氯乙烯很不稳定,容易水解呈酸性,因此会腐蚀镜片及设备。

对此,国内的清洗剂厂家研制生产了非ODS溶剂型系列清洗剂,可用于清洗光学玻璃;并且该系列产品具备不同的物化指标,可有效满足不同设备及工艺条件的要求。

比如在少数企业的生产过程中,镜片表面有一层很难处理的漆片,要求使用具备特殊溶解性的有机溶剂;部分企业的清洗设备的溶剂清洗槽冷凝管较少,自由程很短,要求使用挥发较慢的有机溶剂;另一部分企业则相反,要求使用挥发较快的有机溶剂等。

水基清洗剂的主要用途是清洗研磨粉。

由于研磨粉是碱金属氧化物,溶剂对其清洗能力很弱,所以镜片加工过程中产生的研磨粉基本上是在水基清洗单元内除去的,故而对水基清洗剂提出了极高的要求。

以前由于国内的光学玻璃专用水基清洗剂品种较少,很多外资企业都选用进口的清洗剂。

而目前国内已有公司开发出光学玻璃清洗剂,并成功地应用在国内数家大型光学玻璃生产厂,清洗效果完全可以取代进口产品,在腐蚀性(防腐性能)等指标上更是优于进口产品。

对于IPA慢拉干燥,需要说明的一点是,某些种类的镜片干燥后容易产生水印,这种现象一方面与IPA的纯度及空气湿度有关,另一方面与清洗设备有较大的关系,尤其是双臂干燥的效果明显不如单臂干燥的好,需要设备厂家及用户注意此点。

(2)半水基清洗采用的清洗流程如下:半水基清洗剂(超声波)-市水漂洗-水基清洗剂-市水漂洗-纯水漂洗-IPA脱水-IPA慢拉干燥,此种清洗工艺同溶剂清洗相比最大的区别在于,其前两个清洗单元:有机溶剂清洗只对沥青或漆片具有良好的清洗效果,但却无法清洗研磨粉等无机物;半水基清洗剂则不同,不但可以清洗沥青等有机污染物,还对研磨粉等无机物有良好的清洗效果,从而大大减轻了后续清洗单元中水基清洗剂的清洗压力。

半水基清洗剂的特点是挥发速度很慢,气味小。

采用半水基清洗剂清洗的设备在第一个清洗单元中无需密封冷凝和蒸馏回收装置。

但由于半水基清洗剂粘度较大,并且对后续工序使用的水基清洗剂有乳化作用,所以第二个单元须市水漂洗,并且最好将其设为流水漂洗。

国内应用此种工艺的企业不多,其中一个原因是半水基清洗剂多为进口,价格比较昂贵。

从水基清洗单元开始,半水基清洗工艺同溶剂清洗工艺基本相同。

在此不再赘述。

(3)两种清洗方式的比较溶剂清洗是比较传统的方法,其优点是清洗速度快,效率比较高,溶剂本身可以不断蒸馏再生,循环使用;但缺点也比较明显,由于光学玻璃的生产环境要求恒温恒湿,均为封闭车间,溶剂的气味对于工作环境多少都会有些影响,尤其是使用不封闭的半自动清洗设备时。

半水基清洗是近年来逐渐发展成熟的一种新工艺,它是在传统溶剂清洗的基础上进行改进而得来的。

它有效地避免了溶剂的一些弱点,可以做到无毒,气味轻微,废液可排入污水处理系统;设备上的配套装置更少;使用周期比溶剂要更长;在运行成本上比溶剂更低。

半水基清洗剂最为突出的一个优点就是对于研磨粉等无机污染物具有良好的清洗效果,极大地缓解了后续单元水基清洗剂的清洗压力,延长了水基清洗剂的使用寿命,减少了水基清洗剂的用量,降低了运行成本。

它的缺点就是清洗的速度比溶剂稍慢,并且必须要进行漂洗。

2、镀膜前清洗镀膜前清洗的主要污染物是求芯油(也称磨边油,求芯也称定芯、取芯,指为了得到规定的半径及芯精度而选用的工序)、手印、灰尘等。

由于镀膜工序对镜片洁净度的要求极为严格,因此清洗剂的选择是很重要的。

在考虑某种清洗剂的清洗能力的同时,还要考虑到他的腐蚀性等方面的问题。

镀膜前的清洗一般也采用与研磨后清洗相同的方式,分为溶剂清洗和半水基清洗等方式。

工艺流程及所用化学药剂类型如前所述。

3、镀膜后清洗,一般包括涂墨前清洗、接合前清洗和组装前清洗,其中接合前清洗(接合是指将两片镜片用光敏胶粘接成规定的形状,以满足无法一次加工成型的需求,或制造出较为特殊的曲率、透光率的一道工序)要求最为严格。

接合前要清洗的污染物主要是灰尘、手印等的混合物,清洗难度不大,但对于镜片表面洁净度有非常高的要求,其清洗方式与前面两个清洗工艺相同。

光学玻璃表面烧蚀及解决办法1、光学玻璃表面烧蚀问题及成因当前,光学玻璃加工过程中最棘手的问题是玻璃表面的烧蚀。

烧蚀是怎样发生的呢?光学玻璃的主要成分为硅酸盐,其遇水或水蒸汽会发生水解作用,形成烧蚀。

反应方程式如下:Na2SiO3+2H2O↔2NaOH+H2SiO3 (1)水解作用的实质是水中的氢离子(H+)与玻璃表面碱金属离子之间的交换。

其交换过程如下:H2O↔H++OH- (2)分解Si-O-Si-Na Si-O-Si-H O-Si-O + H+ → O-Si-O + Na+(3)Si-O-Si Si-O-Si 结果氢离子不断减少,使水中OH-离子不断增加,与此同时玻璃表面形成一层硅酸凝胶薄膜。

OH-离子增加的结果是玻璃的液体环境碱性不断增强,生成高浓碱性液体,与H2SiO3发生化学反应,方程式如下:2OH-+ H2SiO3=2H2O + SiO3²- (4)这样就加剧了方程式(1)向右进行,生成碱性物质再次增加,如此循环导致烧蚀加重。

同时由于硅胶质层具有多孔龟裂结构,使OH-离子继续向玻璃层侵蚀,特别是含硅少、化学稳定性差的材质,硅酸凝胶膜层的致密性和牢固性较差,更加剧了OH-的侵蚀。

水解作用几乎贯穿了光学玻璃的整个加工过程,无论是研磨、求芯等工序中或工序间,均会程度不一地发生。

水解作用的表现形式,或者说加剧水解程度的外在条件有很多,比如碱性腐蚀、盐类腐蚀、温度腐蚀(包括清洗剂温度、烘干温度、室内温度)等。

现以研磨工序为例,说明碱性环境以及加工方法本身是如何加速水解作用的。

通常,以CeO2(二氧化铈)为主要成分的研磨粉是不会对镜片构成腐蚀的,但在进行研磨加工时,研磨液是由水加研磨粉配制而成,因此新配制的研磨液的初始pH值是由水和研磨粉的酸碱性共同决定的,一般呈碱性(pH>7)。

如前所述,玻璃遇水会产生水解反应,如方程式(1),而生成的H2SiO3(硅酸)呈凝胶状态,附在玻璃表层起保护作用,阻止反应继续进行,同时一部分H2SiO3(硅酸)分解,生成的SiO2(二氧化硅)附在玻璃表面也可以减缓水解反应,起到保护作用,化学反应方程式如下:H2SiO3(硅酸)→2H2O+ SiO2(二氧化硅)(5)随着玻璃表面的研磨抛光,表层的SiO2(二氧化硅)和大部分的H2SiO3凝胶被去除,打破了方程式(1)、(5)的平衡,使方程式(1)、(5)的反应更深入地向右进行,生成更多的碱性物质,导致研磨液的pH值持续上升,其中的碱性液体与H2SiO3凝胶反应,如方程式(4),如此循环加速水解反应,导致玻璃表面烧蚀。

2、表现及清洗对策表面烧蚀的玻璃在经过清洗、漂洗、脱水和干燥处理以后,通常会有白色雾状残留,使用丙酮等擦拭溶剂可以去除,在强光照射下可见块状印痕,印痕因玻璃材质不同呈不同颜色,一般为蓝色或灰色。

这是由于玻璃表面烧蚀后,相应位置的折射率发生变化所致。

由于光学玻璃的表面精度要求极高,有烧蚀状况的玻璃会出现镀膜不良,影响使用,故必须在镀膜前予以妥当处理。

通常可采用过碱性清洗的方式解决烧蚀问题。

过碱性清洗,顾名思义,是采用经特殊方法配置而成的强碱性清洗剂,将玻璃镜片在一定温度下,浸泡一定的时间(视镜片材质而定),使玻璃表面产生均匀腐蚀,生成一层极薄的硅酸盐及硅酸等,同时通过控制时间和温度,使此种腐蚀的深度极小(一般为十几至几十纳米),不会影响镜片表面精度。

通过外力(超声波)清洗,使玻璃表面因腐蚀而松动的表层脱落,达到去除因烧蚀产生的块状印痕的目的。

综述目前多数光学玻璃生产厂家都会进行研磨后和镀膜前两次清洗,其中研磨后主要清洗沥青(漆片)和研磨粉,镀膜前主要清洗求芯油(磨边油)、指印和灰尘。

所采用的清洗工艺也可分为溶剂清洗和半水基清洗两种,两者最大的区别在于前者对无机污染物的清洗完全依赖水基清洗剂,后者所使用的半水基清洗剂对于无机污染物的清洗效果也较好;两者的共同点是对于有机污染物都具有良好的清洗效果,并采用相同的脱水及干燥方式,同时对镜片的安全性极高。

对于光学玻璃加工过程中不可避免的表面烧蚀问题,其成因是由于光学玻璃的主要成分——金属氧化物水解反应导致的,通常可采用过碱性清洗的方法,并通过外力(超声波)的作用消除烧蚀印痕。

LCD清洗属于精密清洗领域,对清洗的质量、效率要求很高,以前,LCD工厂大多使用的是ODS清洁剂和超声气相清洗技术,在国际上加速淘汰ODS清洁剂的压力下,LCD厂正在积极选用替代ODS清洁剂(或称非ODS清洗剂),替代清洗剂必须保证清洗的LCD质量不低于原用ODS清洗剂的清洗标准,甚至更高。

本文简单介绍LCD替代ODS清洗技术和不用或少用清洗剂的物理清洗技术,并对其未来的发展进行了简单评说。

一、非ODS清洗技术到目前为止,LCD行业已有15家企业参与了《中国清洗行业ODS 整体淘汰计划》,并获得国际多边基会赠款。

其中已有10家企业的替代设备投入运行。

但仍有少数LCD厂继续使用CFC-113及TCA。

部分已淘汰ODS清洗剂的企业也面临进一步优选工艺、设备及非ODS清洗剂,以便提高LCD清洗品质及效益的问题。

以下讨论LCD行业非ODS 清洗技术的现状。

二、二、非ODS清洗剂及其工艺路线的选择适用于LCD行业的非ODS清洗剂有水基、半水基和溶剂型三种, 水基、半水基清洗剂适用于超声水洗工艺路线,溶剂型清洗剂适用于气相超声清洗工艺路线。

表1列举了各种清洗技术的比较,表2列举了部分溶剂型HCFC和HFC等替代物的基本物化性能指标。

三、水基、半水基及溶剂型三种替代清洗剂中,水基清洗剂的清洗速度远远不及溶剂和半水基型清洗剂。

其原因有二:一是水基清洗剂去除LCD残留液晶以表面活性剂与液晶的乳化作用为主,乳化对超声波的依赖性较大;二是水的表面张力比溶剂大,对狭缝的湿润性能较差。

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