專利名稱：用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料，具體的說是，是用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜， 本發(fā)明還涉及該材料的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，作為不可逆數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)的首選介質(zhì)——不可能數(shù)據(jù)存儲光盤在信息存儲領(lǐng)域的最大瓶頸在于它的數(shù)據(jù)存儲壽命，也就是說，一個記錄了關(guān)鍵數(shù)據(jù)的光盤所存儲的數(shù)據(jù)能在多長時間里被有效而可靠地讀取。自從70年代初期光盤存儲技術(shù)作為磁帶機的替代品研制成功，短短20年間，以CD 和DVD為標準的盤片已經(jīng)替代了卡帶和錄影帶成為了音樂和電影的新載體。光盤存儲技術(shù)在80年代步入商業(yè)使用時曾經(jīng)一再夸耀自己的優(yōu)點，數(shù)位技術(shù)與長效的保存時間成為了光盤存儲技術(shù)迅速走紅的原因?！霸谄胀ㄏM者記憶中光盤介質(zhì)的⑶和DVD是可以作為一勞永逸的收藏品的。但是經(jīng)過20馀年時間的檢驗，一勞永逸的收藏品成為了泡影”，托馬斯·弗萊爾說道。日本在1970年舉行大阪萬國博覽會時，曾經(jīng)在大阪城公園的角落埋藏了兩個“時空膠囊”，其中放置了當(dāng)時采集的兩千多種物品，不僅僅有植物種子和布匹材料，甚至放入了松下牌的電視機和鐵鍋。當(dāng)年的負責(zé)人之一發(fā)酵研究所的賀京淳在接受采訪時說“我們這個‘時空膠囊’計劃就是希望看看這些物品在100年的埋藏中發(fā)生了什么變化，謎底揭曉的時候可能我已經(jīng)去世了，但是后人卻會看到到底什么是能夠保留下來的”。組織者每隔 10年察看一次埋藏品的狀況，并再放入當(dāng)時代新出現(xiàn)的物品進“時空膠囊”，在1980年的時候一張音樂CD被放入其中。20年后，當(dāng)挖掘者拿出CD進行檢查的時候發(fā)現(xiàn)，CD已經(jīng)不行了。曾經(jīng)參與70年代早期光盤存儲技術(shù)設(shè)計的弗爾斯不久前接受采訪時說“我們當(dāng)初設(shè)計光盤的時候計劃其能有150年的極限壽命，誰想到目前看也就30年”。托馬斯·弗萊爾對此并不吃驚，他解釋說“我所從事的質(zhì)量檢測職業(yè)告訴我，不可能有東西是一勞永逸的，第一張音樂⑶在1982年上市的時候就已經(jīng)注定了他的壽命”。80年代⑶唱片和90年代的DVD電影被視為長期保留的收藏品，與紙質(zhì)的書籍肩并肩的擺上了書架，本以為可以作為終身的收藏留在家中。實際上威脅光碟壽命的問題主要來自於CD表面覆蓋的聚碳酸酯 (polycarbonate)樹脂?！度战?jīng)科學(xué)》曾經(jīng)以封面文章的形勢提醒世人注意光碟存儲時代的保存期問題，文章中明確指出，本以為耐腐蝕的聚碳酸酯樹脂辜負了人們的期望，盡管用肉眼看不出其上的變化，但是其表面細小的腐蝕都會引發(fā)資料資訊的丟失。聚碳酸酯盤基在保存過程中，在內(nèi)外因素的作用下逐漸產(chǎn)生變化，失去被正確讀取數(shù)據(jù)的能力。這些過程主要體現(xiàn)在以下方面1、物理老化聚碳酸酯盤基物理老化實際上就是一個內(nèi)應(yīng)力釋放的過程，以及內(nèi)應(yīng)力釋放后分子鏈段進一步調(diào)整而緩慢向平衡的過程。該過程主要影響聚碳酸酯盤基的機械力學(xué)性能；其次會導(dǎo)致聚碳酸酯盤基一定程度變形；第三，該過程也會輕微影響聚碳酸酯的光學(xué)折射率。顯然，這個盤基本身的變形一般會表現(xiàn)為盤片徑向翹曲，而程度嚴重的徑向翹曲會直接影響光盤數(shù)據(jù)讀取的過程，甚至完全無法讀取。一個經(jīng)過優(yōu)化的注塑成型的工藝過程，是最終降低內(nèi)應(yīng)力翹曲的關(guān)鍵；2、熱氧老化聚碳酸酯的熱氧老化過程，主要是指高分子鏈的端基和側(cè)基斷裂降解，形成材料內(nèi)部的缺陷。該過程主要影響聚碳酸酯盤基的機械力學(xué)性能，防止熱氧老化的關(guān)鍵在于隔絕氧氣和保持合適的環(huán)境溫度；3、光氧老化聚碳酸酯的光氧老化過程，主要是光氧化降解反應(yīng)為主老化初期，弗里斯重排反應(yīng)產(chǎn)生自由基，在有氧條件下，自由基作用于PC鏈，誘發(fā)一系列光氧化反應(yīng)；光氧化反應(yīng)的中間產(chǎn)物又繼續(xù)反應(yīng)，生成酚、芳酮、酸類產(chǎn)物，同時，芳酮類具有一定的光穩(wěn)定作用，對光分解反應(yīng)又產(chǎn)生一定的抑制作用。改過程主要影響聚碳酸酯盤基的機械力學(xué)性能，其次是一定程度地影響了盤基的光學(xué)折射率和透明度。一般地， 我們認為，透明度的下降來源于盤基部分材料的折射率的不同，而折射率的改變可能源于兩個原因①光照射后的光化學(xué)產(chǎn)物的電子結(jié)構(gòu)有所改變，這些產(chǎn)物的折射率與PC基材的折射率存在差別，因而，在材料中存在折射率差別；②PC材料經(jīng)紫外光照射后，產(chǎn)生降解， 使PC基材的密度改變，這又導(dǎo)致了折射率的下降。要延緩光氧老化，必須在隔絕氧氣的同時，降低紫外線對盤基的破壞作用；4、水解老化聚碳酸酯的水解老化主要由表現(xiàn)在以下過程極性吸水酯基水解產(chǎn)生的雙酚A和NaCL等雜質(zhì)進一步催化聚碳酸酯基水解，加速聚碳酸酯老化的過程。這個過程中，在收縮和水分聚積產(chǎn)生的兩種靜張應(yīng)力的雙重作用下，而在聚碳酸酯材料內(nèi)部產(chǎn)生微缺陷而破壞數(shù)據(jù)坑形，同時，這個過程還明顯降低了聚碳酸酯的光學(xué)和力學(xué)性能。因此，就算是微量的水分的增加也會導(dǎo)致聚碳酸酯老化過程的明顯加快，盡可能地阻止聚碳酸酯盤基的吸水過程，是減緩聚碳酸酯盤片水解老化的關(guān)鍵；5、機械破壞對光盤的機械破壞對光盤的讀寫性能的影響是顯而易見的。由于聚碳酸酯材質(zhì)本身的硬度大約只相當(dāng)于鉛筆硬度HB級，所以在使用和保存過程中，對聚碳酸酯盤基表面受到輕微的磨損都有可能造成光盤數(shù)據(jù)讀出錯誤，甚至光盤數(shù)據(jù)完全破壞，光盤讀寫表面的磨損幾乎光盤失效的最典型的原因。我們需要尋找一種簡單的方法增加聚碳酸酯盤基的抗磨損性；6、生物降解霉菌幾乎是存儲過程不可以避免的形象，正常的光盤存儲(溫濕度)環(huán)境只能在一定程度上降低霉菌對光盤聚碳酸酯盤基表面的侵蝕；必須采取更有效的措施來抑制霉菌在光盤聚碳酸酯盤基表面的生長，才能保證光盤數(shù)據(jù)安全可靠地長期保存。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明公開一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜及其制備方法。本發(fā)明一個技術(shù)方案是這樣的一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜， 該材料為Si02/Si靶材；所述的靶材由摩爾百分比50% 90% SiO2和摩爾百分比10% 50% Si組成。本發(fā)明另一個技術(shù)方案是這樣的一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法是將Si粉末和SiO2系玻璃粉末按摩爾比1 1 9混合均勻，燒結(jié)形成的靶材。上述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，所述的靶材燒結(jié)溫度 1700 1900°C，燒結(jié)時間5 7小時。
上述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，是通過超真空磁控濺射法，在光盤的聚碳酸酯讀取表面形成一層Si02/Si復(fù)合薄膜。進一步的，上述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，所述的靶材在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面、光盤另一面以及盤基側(cè)面都形成復(fù)合薄膜。進一步的，上述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，所述的復(fù)合薄膜的膜厚為5 lOOnm。進一步的，上述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，該方法在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面形成的Si02/Si復(fù)合薄膜表面粗糙度為0. 5 lOnm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所采用的所采用的靶材，能在光盤的聚碳酸酯盤基的讀取表面形成一層光滑、平整，堅固致密的保護膜，從而提高光盤盤基抵抗?jié)駸?，鹽霧、霉菌以及機械摩擦等惡劣使用環(huán)境的性能，使得光盤在經(jīng)過長期的存儲之后仍然能夠保持正常的讀取性能，從而達到大大延長光盤數(shù)據(jù)信息的存儲期限。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的進行詳細說明，但不夠成對本發(fā)明的任何限制。實施例1一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜，由SiA系玻璃粉末和Si粉末按摩爾比1 1混合均勻，在1700°c燒結(jié)6小時形成的靶材Si02/Si。取上述制得的材料，該數(shù)據(jù)存儲光盤表面濺鍍的材料通過超真空射頻磁控濺射法，在VAr VN 1 0.1，真空度為 IX 10_5Pa，濺射功率150W濺射約7秒鐘，在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面、光盤另一面以及盤基側(cè)面都形成膜厚為5nm，表面粗糙度為0. 5nm的Si02/Si復(fù)合薄膜。實施例2一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜，由S^2系玻璃粉末和Si粉末按摩爾比1 7混合均勻，在1700°C燒結(jié)6小時形成的靶材Si02/Si。該數(shù)據(jù)存儲光盤表面濺鍍的材料通過超真空射頻磁控濺射法，在VAr VN為1 0.6，真空度3\10_節(jié)^濺射功率300W濺射約2秒鐘在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面、光盤另一面以及盤基側(cè)面都形成膜厚為20nm，表面粗糙度為Inm的Si02/Si復(fù)合薄膜。實施例3一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜，由S^2系玻璃粉末和Si粉末按摩爾比1 3混合均勻，在1900°C燒結(jié)5小時形成的靶材Si02/Si。該數(shù)據(jù)存儲光盤表面濺鍍的材料通過超真空射頻磁控濺射法，在VAr VN為1 0.3，真空度2\10_節(jié)^濺射功率350W濺射3秒鐘，在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面、光盤另一面以及盤基側(cè)面都形成膜厚為35nm，表面粗糙度為7nm的Si02/Si復(fù)合薄膜。實施例4一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜，由S^2系玻璃粉末和Si粉末按摩爾比1 5混合均勻，在1800°C燒結(jié)6小時形成的靶材Si02/Si。該數(shù)據(jù)存儲光盤表面濺鍍的材料通過超真空射頻磁控濺射法，在VAr VN為1 0.4，真空度2\10_節(jié)^濺射功率600W濺射約3. 5秒鐘，在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面、光盤另一面以及盤基側(cè)面都形成膜厚為70nm，表面粗糙度為2nm的Si02/Si復(fù)合薄膜。實施例5—種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜，由S^2系玻璃粉末和Si粉末按摩爾比1 10混合均勻，在1750°C燒結(jié)5. 5小時形成的靶材Si02/Si。該數(shù)據(jù)存儲光盤表面濺鍍的材料通過超真空射頻磁控濺射法，在VAr VN為1 0.4，真空度2.5\10_節(jié)^濺射功率500W濺射約6秒鐘，在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面、光盤另一面以及盤基側(cè)面都形成膜厚為lOOnm，表面粗糙度為6nm的Si02/Si復(fù)合薄膜。
權(quán)利要求
1.一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜，其特征在于，該材料為Si02/Si靶材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜，其特征在于，所述的靶材由摩爾百分含量50% 90% SiO2和摩爾百分含量10% 50% Si組成。
3.權(quán)利要求1所述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，其特征在于，所述的靶材是由Si粉末和SiO2系玻璃粉末按摩爾比1 1 9混合均勻，燒結(jié)形成的靶材。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，其特征在于，所述的靶材燒結(jié)溫度1700 1900°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，其特征在于，所述的靶材燒結(jié)時間5 7小時。
6.權(quán)利要求1所述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，其特征在于，所述的靶材通過超真空磁控濺射法，在光盤的聚碳酸酯讀取表面形成一層Si02/Si復(fù)合薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，其特征在于，所述的靶材在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面、光盤另一面以及盤基側(cè)面都形成復(fù)合薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7任一所述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，其特征在于，所述的復(fù)合薄膜的膜厚為5 lOOnm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7任一所述用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜的制備方法，其特征在于，該方法在光盤的聚碳酸酯盤基讀取表面形成的Si02/Si復(fù)合薄膜表面粗糙度為0. 5 10nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于提高檔案光盤防水抗菌性能的濺鍍膜及其制備方法，其技術(shù)要點是該材料為SiO2/Si靶材；制備方法是將Si粉末和SiO2系玻璃粉末按摩爾比1∶1～9混合均勻，燒結(jié)形成的靶材，可通過超真空射頻磁控濺射法，在光盤的聚碳酸酯讀取表面形成一層SiO2/Si復(fù)合薄膜。
文檔編號G11B7/26GK102321866SQ201110326039
公開日2012年1月18日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者羅鐵威, 鄭穆 申請人:梅州紫晶光電科技有限公司