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大口径光学薄膜化学镀膜技术

【技术开发单位】中国科学院山西煤炭化学研究所

  【技术简介】本技术原为高功率激光器大口径光学薄膜系列技术,主要包括:大口径熔石英元件减反射膜、大口径光学倍频晶体保护膜、大口径氟磷酸盐玻璃减反射膜,涉及多孔氧化硅膜、有机无机杂化聚合物膜、氟化镁膜、氧化钛膜、氧化锆膜等等。
  利用一种简单的疏水改性方法制备了具有超级疏水性能的减反射薄膜,使膜的稳定性大大提高。发明了一种利用有机钛前驱体制备纳米晶TiO2溶胶的合成路线,所得单层薄膜折射率达到1.9。以桥式聚倍半硅氧烷为前驱体,通过溶胶凝胶法制备了KDP晶体保护膜。通过实验和理论计算,提出利用光学薄膜的多重分形谱预测其耐激光损伤能力。研发了有序介孔氧化硅减反膜,具有极好的光学减反射性能和耐摩擦性能。

  【技术特点】采用Sol-gel化学镀膜方法在先进国家已成为一项成熟的技术,美国和法国曾投入大量经费开发这种技术,目前在大型激光器的高功率光学元件膜层涂制过程已开始使用这种工艺。国内在这方面的研究起步较晚,且应用只集中在很少几类晶体元件上,总体上讲,目前我国大口径光学元件化学镀膜的研究尚处于研发阶段,与美国在该领域的水平有较大差距。
  本系列技术立足于国内原料,拥有完全自主知识产权和专有技术,制备简单、基本不需要后处理、廉价、高性能,完全可以满足光伏和集热发电中的光学元件使用。

  【技术指标】
  普通减反膜:双面膜透射率99.9%。
  宽谱带减反膜:减反谱带宽300nm~550
nm,双面膜平均透过率99.5%。
  疏水减反膜:双面膜透过率达99.9
%,接触角120~165o。
  耐摩擦减反射膜:一次成膜,避免后处理。双面膜透过率达到98.5%,抗摩擦能力达到2.5
kg压力下摩擦100次不损伤。
  KDP晶体防潮保护膜:涂覆保护膜的KDP晶体透射率保持3个月不变(90%相对湿度),合成过程简单,不需要对膜层进行任何后处理,一次成膜。
  高反膜:最大可镀层数已达29层,1064nm反射率达99.5%以上。

  【技术水平】国际领先

  【可应用领域和范围】光伏、集热发电光学器件。

  【技术状态】试生产阶段

  【合作方式】技术转让、合作开发、产品销售

  【投入需求】50万元

  【转化周期】1年

  【预期效益】推广实施后,可以将太阳能利用效率提高8%,对于新能源发展具有重要意义。

  【联系方式】徐 
耀  0351-4049859/13934523721