ICS81.040.10 Q37 中华人民共和国国家标准 GB/T32559—2016 红外类金刚石膜 Infrareddiamond-likecarboncoating 2016-02-24发布 2016-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国兵器工业集团公司提出和归口。 本标准起草单位:昆明物理研究所、中国兵器工业标准化研究所、云南北方驰宏光电有限公司。 本标准主要起草人:陈敏、麦绿波、杨静、马筱梅、杨金侠、董伟、徐放、田湫、李刚。 ⅠGB/T32559—2016 红外类金刚石膜 1 范围 本标准规定了红外类金刚石膜的分类、技术要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于红外光学元件上镀制的红外类金刚石膜。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T2828.1—2012 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样 计划 GB/T12085.11—2010 光学和光学仪器 环境试验方法 第11部分:长霉 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 红外类金刚石膜 Infrareddiamond-likecarboncoating 在红外波段能起到减反射和保护作用的一种碳的非晶态聚合物薄膜。 注:其机械性能与金刚石类似。 4 分类 红外类金刚石膜按其透过波段可分为以下三类: a) 短波红外波段(1μm~3μm)的红外类金刚石膜; b)中波红外波段(3μm~5μm)的红外类金刚石膜; c)长波红外波段(8μm~12μm)的红外类金刚石膜。 注:以上三个波段为红外光学薄膜的标称波段,可根据具体要求确定镀制波段。 5 技术要求 5.1 镀膜区域 镀膜区域应覆盖光学元件的有效通光口径,未规定有效通光口径时,未镀膜区域应按表1的规定。 表1 镀膜面积 光学元件直径或最大对角线尺寸/mm 周边未镀膜区最大宽度 ≤50 1mm >50 50mm以上,以1mm为基数每加大10mm增加0.15mm 1GB/T32559—2016 5.2 膜层光学性能 5.2.1 光谱反射比 在红外锗、硅、硫化锌等基底上单面制备红外类金刚石膜,不同波段的光谱反射比要求按表2的 规定。 表2 光谱反射比 波段范围 光谱反射比 锗基底 硅基底 硫化锌基底 其他基底 短波平均反射比 — — — — 最大反射比 — — — — 中波平均反射比 ≤3.5% ≤3.5% ≤2% — 最大反射比 ≤9% ≤9% ≤3% — 长波平均反射比 ≤3% ≤3% ≤2% — 最大反射比 ≤7% ≤7% ≤3% — 注1:反射比使用单面镀红外类金刚石膜,另一面磨毛的测试片进行测量。 注2:“—”表示按需求确定技术指标。 5.2.2 光谱透射比 在红外锗、硅、硫化锌等双面抛光基底上单面制备红外类金刚石膜后,不同波段的光谱透射比要求 按表3的规定。 表3 光谱透射比 波段范围 光谱透射比 锗基底 硅基底 硫化锌基底 其他基底 短波平均透射比 — — — — 最小透射比 — — — — 中波平均透射比 ≥59% ≥67% ≥76% — 最小透射比 ≥58% ≥65% ≥70% — 长波平均透射比 ≥59% ≥40.5% ≥74% — 最小透射比 ≥55% ≥19% ≥69% — 注1:透射比使用单面镀红外类金刚石膜,另一面抛光的测试片进行测量。 注2:“—”表示按需求确定技术指标。 5.2.3 膜层光学均匀性 零件表面有效口径内,膜层光学均匀性是以膜层中心与距中心75%的直径处的平均反射比或平均 透射比的相对偏差表示,按表4的规定。 2GB/T32559—2016 表4 膜层光学均匀性 零件种类 零件口径/mm 膜层光学均匀性 平面 ≤400 ≤2% 半球≤150 ≤3% >150 ≤5% 5.3 膜层表面质量 5.3.1 外观 膜层不应有起皮、脱膜、裂纹、起泡等缺陷。蚀点、污点、退色、条纹和色斑等现象应符合图样或技术 文件的规定。 5.3.2 表面疵病 5.3.2.1 麻点 麻点按抛光表面疵病的原级数,其个数允许增加30%。 膜层上的针孔应看做麻点。 5.3.2.2 擦痕 擦痕按抛光表面疵病的原级数,其长度允许增加30%。 5.4 膜层牢固性 5.4.1 附着力 用2cm宽剥离强度不小于2.74N/cm胶带纸粘在膜层表面上,垂直迅速拉起,应无脱膜现象。 5.4.2 摩擦 膜层能经受压力为9.8N的橡皮擦头摩擦50次(25次往返)应无擦痕等损伤现象。 5.5 环境适应性 5.5.1 高温 镀膜零件在70℃±2℃的环境中保持48h,膜层表面质量应符合5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.2 低温 镀膜零件在-62℃±2℃的环境中保持24h,膜层表面质量应符合5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.3 温度冲击 镀膜零件在高温70℃,低温-62℃,保持20min或试验样品达到温度稳定,以时间长者为准,转 换时间不大于5min,循环3次后,恢复到室温,膜层表面质量应符合5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.4 湿热 镀膜零件在温度为50℃±2℃,相对湿度为95%~100%的条件下保持48h,膜层表面质量应符合 3GB/T32559—2016 5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.5 耐溶性 镀膜零件分别放入无水乙醇、异丙醇、丙酮、三氯乙烯、蒸馏水中各浸泡20min,膜层表面质量应符 合5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.6 盐雾 镀膜零件用温度为35℃±2℃,浓度为4.9%~5.1%,pH值为6.5~7.2的氯化钠溶液连续喷雾 24h,膜层表面质量应符合5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.7 淋雨 镀膜零件在雨滴直径0.5mm~4.5mm,水平风速18m/s条件下保持30min,膜层表面质量应符 合5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.8 砂尘 镀膜零件在温度40℃±2℃,相对湿度不超过30%,风速18m/s~29m/s,砂尘浓度1.1g/m3± 0.3g/m3条件下连续吹砂90min后,膜层表面质量应符合5.3.1和5.4.1的要求。 5.5.9 霉菌 按GB/T12085.11—2010中3.1、5.6中的规定确定红外类金刚石膜霉菌试验的要求。完成试验, 清洁测试片后,膜层表面质量应符合5.3.1和5.4.1的要求。 6 检验方法 6.1 试验条件 除另有规定外,应在下列条件下进行检测和试验: a) 温度:15℃~35℃; b)相对湿度(RH):20%~80%; c)大气压力:试验场所压力。 6.2 试验准备 测试片应与镀膜零件的材料一致;采用同一镀膜设备在同一时间内镀制,能代表该批零件的光学性 能,其要求如表5所示。 表5 测试片的要求 口径D mm厚度d mm光圈数N局部光圈ΔN粗糙度Ra μm表面光洁度B平行差θ (') 20~25.4 2.5±0.5 3 0.5 0.008 Ⅴ 1 6.3 测试 6.3.1 镀膜区域 用测长器测量光学零件镀膜区域的尺寸。 4GB/T32559—2016 6.3.2 膜层光学性能 6.3.2.1 光谱反射比 使用红外光谱测量设备测量测试片的最大反射比和在相应波段范围内的平均反射比,测试片一面 抛光镀膜,另一面磨毛,测量光入射角度不大于15°。 6.3.2.2 光谱透射比 使用红外光谱测量设备测量测试片的最小透射比和在相应波段范围内的平均透射比,测试片双面 抛光,单面制备红外类金刚石膜,除非另有规定,测量光入射角度为0°。 6.3.2.3 膜层光学均匀性 选取能反映镀膜零件中心及距膜层中心75%直径内,沿径向选取至少三个位置相对应的测试片, 采用6.3.2.1的测试方法检测光谱平均反射比或采用6.3.2.2的测试方法检测平均透射比,将平均透射 比测试结果进行比较。 6.3.3 膜层表面质量 6.3.3.1 外观 在照度为500lx~1000lx条件下,在黑色背景下借助反射光进行目视检查。 6.3.3.2 表面疵病 在照度为500lx~1000lx条件下,眼睛到光学零件镀膜面的观察距离不超过450mm,在黑色背 景下借助反射光进行目视检查膜层表面麻点、擦痕、针孔等疵病。如有规定,可使用4倍~10倍放大镜 进行检验。 6.3.4 膜层牢固性 6.3.4.1 附着力 用2cm宽剥离强度不小于2.74N/cm胶带纸粘在测试片膜层表面,胶带纸的粘覆位置选取试样 的对角线或试样直径,然后以垂直于膜层表面方向的力迅速拉起,提拉一次,清洁其表面,按6.3.3.1进 行检查。 6.3.4.2 摩擦 用手持式擦拭具,摩擦头洛氏硬度为75HRC±5HRC,摩擦头外裹六层的清洁干燥脱脂布,保持 9.8N垂直于膜层表面的压力,对测试片膜层进行摩擦,行程长约摩擦头直径的2倍,沿着同一轨迹摩 擦50次(25次往返),清洁其表面,按6.3.3.1进行检查。 6.3.5 环境适应性 6.3.5.1 高温 将测试片放入高温试验箱,由室温升到70℃±2℃,升温速率不超过3℃/min,保持48h后,恢复 到室温,取出测试片清洁其表面,按6.3.3.1和6.3.4.1进行检查。 5GB/T32559—2016 6.3.5.2 低温 将测试片放入低温试验箱,由室温降到-62℃±2℃,降温速率不超过3℃/min,保持24h后,恢 复到室温,取出测试片清洁其表面,按6.3.3.1