專利名稱：液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種激光防護(hù)器具，更具體的說(shuō)是一種用于保護(hù)眼睛不受激光損傷的激光防護(hù)片。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研制出一系列激光防護(hù)材料，可分為兩大類反射型和吸收型。反射型材料是在光學(xué)玻璃表面鍍光學(xué)反射介質(zhì)層，通過(guò)反射層對(duì)入射激光的反射達(dá)到防護(hù)的目的，該型材料具有成本低、可見(jiàn)光透過(guò)率高的特點(diǎn)；吸收型材料是在特種高分子材料中添加光吸收劑，通過(guò)吸收劑吸收激光能量達(dá)到激光防護(hù)目的，該型材料具有安全性好、較穩(wěn)定、可全方位激光防護(hù)。這兩類激光防護(hù)材料有一個(gè)共同的特征將激光功能物質(zhì)復(fù)合并固定在一定的基材上。這兩類材料有如下難以克服的缺點(diǎn)(1)反射型材料的膜層容易脫落，影響安全性；而且對(duì)入射激光的方向具有依賴性，不能全方位防護(hù)，易造成二次損傷。(2)吸收型材料成本較高，可見(jiàn)光透過(guò)率低。(3)在較高能量密度輻射條件下，這兩種類型材料都容易受光損傷而不具備可修復(fù)性，失去防護(hù)效能，表現(xiàn)在反射型膜層的損傷和吸收型高分子基材及吸收劑的損傷。(4)這兩類防護(hù)材料的功能物質(zhì)以有機(jī)材料為主，光損傷閾值低。(5)兩類防護(hù)材料對(duì)所防護(hù)的激光波長(zhǎng)具有針對(duì)性，僅對(duì)特定的設(shè)計(jì)波長(zhǎng)有效，使用成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有強(qiáng)的光限制效應(yīng)、良好的可見(jiàn)光透明性、高損傷閾值、有自動(dòng)修復(fù)功能、激光防護(hù)波長(zhǎng)范圍廣的新型激光防護(hù)片。
液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于包括銀納米膠體粒子溶液、硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子溶液。
是由硝酸銀溶于水、乙醇、乙二醇、苯、吡啶、四氫呋喃其中之一或組合的溶劑中，以聚乙烯吡啶、乙烯基吡啶烷酮、聚乙烯醇其中之一為穩(wěn)定劑，制備銀納米膠體粒子溶液；或硝酸銀與硝酸鉛二者之一與硫代乙酰胺溶于水、乙醇、乙二醇、苯、吡啶、四氫呋喃其中之一或組合的溶劑中，以聚乙烯吡啶、乙烯基吡啶烷酮、聚乙烯醇其中之一為穩(wěn)定劑，制備硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子溶液。
所述的納米膠體粒子溶液中加入陰丹士林、酞花青、碘化六甲基吲哚三羰花青其中之一或其混合物作為有機(jī)吸收劑。
所述的納米膠體粒子為具有強(qiáng)非線性光學(xué)性能且理化性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)納米材料粒子，納米粒子平均直徑為5～20nm。
銀納米膠體粒子溶液原料配方為溶劑 100ml穩(wěn)定劑 0.1-3g硝酸銀 10-500mg。
硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子溶液配方為溶劑 100ml穩(wěn)定劑 0.1-3g硝酸銀或硝酸鉛 10-500mg硫代乙酰胺 5-300mg。
上述二種配方制成的納米膠體粒子溶液中加入丹士林、或酞花青、或碘化六甲基吲哚三羰花青有機(jī)吸收劑1-100mg。
將高分子穩(wěn)定劑和硝酸銀溶于溶劑后，用γ-輻照5-40小時(shí)，所得膠體粒子溶液進(jìn)一步用溶劑稀釋，制成銀納米膠體粒子溶液。
將高分子穩(wěn)定劑、硝酸銀或硝酸鉛溶于溶劑中，再加入硫代乙酰胺，溶解后，加熱溶液至50-160攝氏度保溫5-50小時(shí)，所得膠體粒子溶液進(jìn)一步用溶劑稀釋，制成硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子溶液。
液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料的應(yīng)用，其特征在于用于制備激光防護(hù)片，由兩片玻璃構(gòu)成玻璃夾層，夾層中注入膠體粒子溶液，玻璃為石英玻璃或普通光學(xué)玻璃，形狀為方形、多邊形或圓形，玻璃厚度1--5mm，夾層厚度1--10mm。
本發(fā)明的效果(1)較有機(jī)光功能物質(zhì)相比，無(wú)機(jī)納米膠體粒子具有強(qiáng)的光限制效應(yīng)、良好的可見(jiàn)光透明性、高損傷閾值。
(2)在結(jié)構(gòu)上，激光功能材料存在于液相夾層中受到外層光學(xué)玻璃的充分保護(hù)，可克服反射型防護(hù)材料的膜層容易脫落問(wèn)題。
(3)在功能上，激光功能材料和光學(xué)基體材料處于相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)。激光功能物質(zhì)均勻地分散在溶劑中，局部的激光功能物質(zhì)受到光損傷可很快地通過(guò)微粒的擴(kuò)散自動(dòng)修復(fù)，可以克服上述兩類激光防護(hù)材料在固態(tài)條件下因局部光損傷而影響安全性。所以，該類激光防護(hù)材料具有很高的使用安全性能。
(4)激光功能物質(zhì)和光學(xué)基體材料有更大的可選擇范圍。不需要考慮功能材料在基體材料上的附著問(wèn)題或者是兩者的復(fù)合問(wèn)題。不會(huì)因?yàn)閺?fù)合過(guò)程而影響激光功能物質(zhì)的功能性。該方法可以大大地提高材料的功能性和簡(jiǎn)化材料制備工藝過(guò)程。
(5)無(wú)機(jī)納米膠體粒子與有機(jī)吸收劑的復(fù)合可以充分利用兩類材料各自的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)寬波段的防護(hù)。
(6)根據(jù)需要，在專業(yè)人員的指導(dǎo)下，通過(guò)更換夾層內(nèi)溶液的濃度和種類，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)的激光或多個(gè)波長(zhǎng)的激光進(jìn)行有效防護(hù)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)平面示意圖。
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1參見(jiàn)圖1、圖2。
本發(fā)明有二片玻璃片1構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu)，夾層上有注入口2，注入銀納米膠體粒子溶液4，注入口12上套有橡膠蓋膠囊3，起密封作用防止溶液外流，同時(shí)，該膠囊借助彈性可以調(diào)節(jié)因溫度的變化引起的溶液體積的變化；玻璃片1為石英玻璃或普通光學(xué)玻璃，形狀為方形、多邊形或圓形，玻璃厚度3--5mm，夾層厚度5--10mm。
銀納米膠體粒子溶液原料配方為乙二醇100ml聚乙烯吡啶0.2g硝酸銀50mg將聚乙烯吡啶和硝酸銀溶于乙二醇后，用γ-輻照30小時(shí)，所得銀膠體粒子溶液進(jìn)一步用溶劑稀釋，制成銀納米膠體粒子溶液，注入玻璃夾層中，即可制得激光防護(hù)片。
實(shí)施例2硫化銀納米膠體粒子溶液原料配方為四氫呋喃 100ml聚乙烯醇 0.5g硝酸銀 200mg硫代乙酰胺 50mg將聚乙烯醇、硝酸銀溶于四氫呋喃中，再加入硫代乙酰胺，溶解后，加熱溶液至50-160攝氏度保溫5-50小時(shí)，所得膠體粒子溶液進(jìn)一步用溶劑稀釋，制成硫化銀納米膠體粒子溶液。即得本發(fā)明激光防護(hù)材料。
實(shí)施例3硫化鉛納米膠體粒子溶液原料配方為吡啶 100ml乙烯基吡啶烷酮0.5g硝酸鉛300mg硫代乙酰胺100mg將乙烯基吡啶烷酮、硝酸鉛溶于吡啶中，再加入硫代乙酰胺，溶解后，加熱溶液至50-160攝氏度保溫5-50小時(shí)，所得膠體粒子溶液進(jìn)一步用溶劑稀釋，制成硫化銀納米膠體粒子溶液，再加入丹士林80mg，即得本發(fā)明激光防護(hù)材料。
權(quán)利要求
1.液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于包括銀納米膠體粒子溶液、硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于是由硝酸銀溶于水、乙醇、乙二醇、苯、吡啶、四氫呋喃其中之一或組合的溶劑中，以聚乙烯吡啶、乙烯基吡啶烷酮、聚乙烯醇其中之一為穩(wěn)定劑，制備銀納米膠體粒子溶液；或硝酸銀與硝酸鉛二者之一與硫代乙酰胺溶于水、乙醇、乙二醇、苯、吡啶、四氫呋喃其中之一或組合的溶劑中，以聚乙烯吡啶、乙烯基吡啶烷酮、聚乙烯醇其中之一為穩(wěn)定劑，制備硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于所述的納米膠體粒子溶液中加入陰丹士林、酞花青、碘化六甲基吲哚三羰花青其中之一或其混合物作為有機(jī)吸收劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于所述的納米膠體粒子為具有強(qiáng)非線性光學(xué)性能且理化性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)納米材料粒子，納米粒子平均直徑為5～20nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于銀納米膠體粒子溶液原料配方為溶劑 100ml穩(wěn)定劑 0.1-3g硝酸銀 10-500mg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子溶液配方為溶劑100ml穩(wěn)定劑 0.1-3g硝酸銀或硝酸鉛 10-500mg硫代乙酰胺 5-300mg。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料，其特征在于納米膠體粒子溶液中加入丹士林、或酞花青、或碘化六甲基吲哚三羰花青有機(jī)吸收劑1-100mg。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料的制備方法，其特征在于將高分子穩(wěn)定劑和硝酸銀溶于溶劑后，用γ-輻照5-40小時(shí)，所得膠體粒子溶液進(jìn)一步用溶劑稀釋。
9.根據(jù)權(quán)利要求2硫化銀或硫化鉛納米膠體粒子激光防護(hù)材料的制備方法，其特征在于將高分子穩(wěn)定劑、硝酸銀或硝酸鉛溶于溶劑中，再加入硫代乙酰胺，溶解后，加熱溶液至50-160攝氏度保溫5-50小時(shí)，所得膠體粒子溶液進(jìn)一步用溶劑稀釋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料的應(yīng)用，其特征在于用于制備激光防護(hù)片，由兩片玻璃構(gòu)成玻璃夾層，夾層中注入膠體粒子溶液，玻璃為石英玻璃或普通光學(xué)玻璃，形狀為方形、多邊形或圓形，玻璃厚度1--5mm，夾層厚度1--10mm。
全文摘要
本發(fā)明為一種液相夾層式納米膠體粒子激光防護(hù)材料和制備。由硝酸銀，或硝酸銀與硝酸鉛二者之一與硫代乙酰胺溶于水、乙醇、乙二醇、苯、吡啶、四氫呋喃其中之一或組合的溶劑中，以聚乙烯吡啶、乙烯基吡啶烷酮、聚乙烯醇其中之一為穩(wěn)定劑，制備納米膠體粒子溶液。將納米膠體粒子溶液注入二片玻璃的夾層中，即成為激光防護(hù)片，該防護(hù)片局部光損傷可自動(dòng)修復(fù)，使用安全性高；可實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)激光防護(hù)；本防護(hù)片有良好的光透明性，高損傷閥值。
文檔編號(hào)G02C7/10GK1510458SQ0215728
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2002年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月25日
發(fā)明者余大斌, 孫曉泉, 王自榮, 童忠誠(chéng) 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍電子工程學(xué)院