[發明專利]帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片及其制備方法

無效

• 申請號: 200810018548.3
• 申請日: 2008-02-25
• 公開（公告）號: CN101520525A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 鄭文俊;費廣濤;王彪;吳兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G02B5/20
• 分類號: G02B5/20;C25D11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種薄膜濾光片及制備方法，尤其是一種帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片及其制備方法。

背景技術

波長位于0.8～1.2μm的短波紅外線可透過人眼的角膜進入眼球，人眼吸收這個波段的紅外線會導致白內障的產生，這種白內障被稱為“紅外線白內障”，國內外多見于玻璃、鋼鐵冶煉行業的工作人員。鋼鐵冶金企業高溫作業環境的主要特點是強熱輻射性高溫，特別是鋼鐵冶煉、紅鋼熱軋和中型燒結機是典型的紅外熱輻射接觸作業。因此，制備具有濾光作用的護目鏡對于保護工作人員的健康是非常必要的。

按濾光原理的不同，濾光片可分為吸收濾光片和干涉濾光片。吸收濾光片就是含有有色金屬氧化物的有色玻璃，它對某些波段的光具有很強的吸收能力。干涉濾光片是利用光的干涉原理制成的濾光片。目前的干涉濾光片主要設計成多層膜系結構，它可透過特定波長的單色光，而其它偏離該特定波長的光則因干涉而被抵消掉?，F今常見的干涉濾光片多為帶通型，包括短波通型或長波通型，工藝基本上都是在基片上鍍多層膜，這樣不但對制備工藝的要求很高，且還會有老化的問題。

雖也有試圖在膜層的構造上進行探索的，如在1990年5月2日公開的中國發明專利申請公開說明書CN?1041708A中披露的一種“多孔性陽極氧化鋁薄膜”。它意欲提供一種用于過濾介質的不對稱薄膜和該薄膜的合成方法。薄膜為多孔氧化鋁薄膜，該氧化鋁薄膜中的孔由孔徑呈階梯狀遞減的3層分叉通孔構成。合成方法為將金屬鋁片置于電解液中，通過兩次降低陽極氧化的電壓來生成多孔性的陽極氧化薄膜，以使氧化鋁薄膜中形成粗孔分叉成細孔，細孔再分叉成更細的微孔這樣3層的通孔結構。但是，這種薄膜和其合成方法存在著不足之處，首先，薄膜中孔的構造在垂直于膜面的方向上不具有周期性，使其僅適用于對顆?；蚓w的過濾，而不具有濾光的作用；其次，在兩次降壓的過程中，需采用不同的酸溶液對其進行氧化，使得過程繁雜，難以提高效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題為克服上述各種技術方案的局限性，提供一種由直線型通孔和其孔壁上的分叉孔分別構成的主干層和分叉層呈周期性變化的帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片。

本發明要解決的另一個技術問題為提供一種帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片的應用。

本發明要解決的還有一個技術問題為提供一種帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片的制備方法。

為解決本發明的技術問題，所采用的技術方案為：帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片包括多孔氧化鋁薄膜，特別是所述多孔氧化鋁薄膜的孔為直線型通孔，所述直線型通孔的孔徑為40～60nm，其孔壁上置有兩層以上的分叉孔，所述分叉孔的孔徑為20～40nm，其與直線型通孔間的夾角為50～70度，所述分叉孔間的直線型通孔構成的主干層和分叉孔構成的分叉層呈周期性變化，所述薄膜的厚度為60～180μm。

作為帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片的進一步改進，所述的分叉孔為與直線型通孔的軸線對稱的二分叉孔；所述的直線型通孔壁上的二分叉孔的層數為≥340層；所述的主干層的厚度為150～450nm，分叉層的厚度為40～70nm。

為解決本發明的另一個技術問題，所采用的另一個技術方案為：帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片的應用包括濾光，特別是所述帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片用于500～1500nm波段的光線的過濾。

作為帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片的應用的進一步改進，所述的濾光片用于800～1200nm的短波紅外線的過濾。

為解決本發明的還有一個技術問題，所采用的還有一個技術方案為：帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片的制備方法包括陽極氧化法，特別是它是按以下步驟完成的：將鋁片置于濃度為0.2～0.4M的酸溶液中，于弧齒波電壓下陽極氧化至少5min，其中，弧齒波電壓的波幅為22～50V、波前沿為45度、波周期為2.5～3.5min，制得帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片。

作為帶有分叉孔的多孔氧化鋁薄膜濾光片的制備方法的進一步改進，所述的鋁片的純度為≥99.9％；所述的酸溶液為草酸溶液或磷酸溶液或硫酸溶液或其兩種以上的混液；所述的于弧齒波電壓下陽極氧化14～20h。