Светопроницаемый материал

 

Изобретение относится к материалам для защитных средств для глаз, в частности материалам для защитных экранов, щитков, смотровых щелей костюмов сварщиков, металлургов, пожарных. Светопроницаемый материал содержит подложку из полиметилметакрилата или поликарбоната. На нее последовательно нанесены слои неорганического оксида - оксид олова, металла - меди или золота и наружный слой неорганического оксида - оксид хрома или оксид олова. Материал обладает высокой теплостойкостью при одновременной прозрачности в видимой области спектра.

Изобретение относится к защитным средствам для глаз и может быть использовано в качестве материала экранов, щитков, смотровых щелей костюмов сварщиков, металлургов, пожарных при нахождении в зоне высоких температур или открытого огня.

Известен материал светофильтра для защиты глаз от светового излучения, выполненный из окрашенного стекла с нанесенным на него отражающим слоем, выполненным из меди или золота, и атмосферозащитным слоем из диэлектрического оксида /Пат. США 3758185, кл. 350-1, 1972 г/.

Недостатком светофильтра, изготовленного из этого материала является невозможность использования его при высоких температурах окружающей среды вследствие возникновения термических напряжений и быстрого разрушения.

Известен материал фильтра для защиты глаз, содержащий основу из силикатного стекла, на которую нанесен отражающий слой из металла - молибдена, хрома, вольфрама, а также слой дополнительного поглощения излучения из смеси оксида кремния и хрома /Авт.свид. СССР 644477, A 61 F 9/04, 1979 г/.

Недостатком известного материала является низкая теплостойкость, невозможность использования при высокой температуре окружающей среды.

Таким образом, светопропускающие материалы на основы силикатного стекла не могут быть использованы в защитных приспособлениях (одежде, экранах, щитках), подвергающихся воздействию высоких температур, открытого пламени, т. к. они растрескиваются с образованием осколков.

Известен светопроницаемый материал, содержащий подложку из полиметилметакрилата или поликарбоната и последовательно нанесенные на подложку слой неорганического оксида и слой металла (Патент Великобритании 1335065, C 23 C 13/00, 1974 г).

При этом в качестве неорганического оксида используют диоксид кремния, на который нанесен слой хрома или никеля. Поверхность металла защищена слоем фторида магния. На слой диоксида кремния может быть непосредственно нанесен слой оксида титана. Материал используют для экранов радаров и дисплеев, работающих при различных погодных условиях.

Недостатком известного материала является его низкая теплостойкость, невозможность использования при высокой температуре окружающей среды из-за низкого коэффициента теплового отражения, потеря прозрачности в процессе теплового воздействия.

Наиболее близким аналогом по технической сущности является светопроницаемый материал, содержащий подложку из поликарбоната или материала на основе акрилата и последовательно нанесенные на подложку слой неорганического оксида одного из металлов: хрома, молибдена, кобальта, ниобия, церия, титана, тантала, циркония; слой металла - алюминия и наружный слой неорганического оксида из оксида алюминия. (Заявка Великобритании 2267509, C 23 C 14/06, 1993 г.) Материал используют в оптических камерах, телескопах и микроскопах.

Недостатком известного материала является его низкая теплостойкость, невозможность использования при высокой температуре окружающей среды.

Техническим результатом, который достигается при использовании предложенного светопроницаемого материала, является возможность его применения при высоких плотностях тепловых потоков в качестве защитных средств в одежде пожарных в виде щитов, касок, экранов головных уборов, пропускающих свет.

Для достижения указанного технического результата светопроницаемый материал, содержащий подложку из полиметилметакрилата или поликарбоната и последовательно нанесенные на подложку слой неорганического оксида, слой металла и внешний слой неорганического оксида согласно изобретению, слой неорганического оксида выполнен из оксида олова, слой металла - из меди или золота, наружный слой неорганического оксида - из оксида хрома или оксида олова.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 На поверхность стекла из поликарбоната методом магнетронного напыления в вакууме при давлении 4·10^-4 мм рт.ст. наносят слой диоксида олова толщиной 700 нм, затем напыляют слой меди толщиной 100 нм, далее покрывают слоем диоксида хрома толщиной 300 нм. Полученный материал имеет коэффициент отражения в области ИК-излучения 88-90%, коэффициент пропускания в видимой части спектра 58%. Материал выдерживает воздействие потока тепловой энергии плотностью до 40 кВт/м² и открытого пламени в течение 4 мин.

Пример 2.

На поверхность стекла из полиметилметакрилата методом магнетронного напыления в вакууме при давлении 5·10^-4 мм рт.ст. наносят слой диоксида олова толщиной 600 нм, затем напыляют слой золота толщиной 200 нм, далее покрывают слоем диоксида олова толщиной 400 нм. Полученный материал имеет коэффициент отражения в области ИК-излучения 90-92%, коэффициент пропускания в видимой части спектра 58%. Материал выдерживает воздействие потока тепловой энергии плотностью до 40 кВт/м² и открытого пламени в течение 5 мин.

Пример 3.

На поверхность стекла из поликарбоната методом магнетронного напыления в вакууме при давлении 5,5·10^-4 мм рт.ст. наносят слой диоксида олова толщиной 400 нм, затем напыляют слой соединения меди (латунь: 70% меди, 30% цинка) толщиной 400 нм, далее покрывают слоем диоксида олова толщиной 200 нм. Полученный материал имеет коэффициент отражения в области ИК-излучения 92-96%, коэффициент пропускания в видимой части спектра 60%. Материал выдерживает воздействие потока тепловой энергии плотностью до 43 кВт/м² и открытого пламени в течение 6 мин.

Материал, изготовленный согласно изобретению, со слоями, нанесенными в указанной последовательности, обладает высокой теплостойкостью за счет высокого коэффициента отражения в ИК-области при одновременной прозрачности в видимой части спектра, а также повышенной механической прочностью и улучшенными эксплуатационными свойствами.

Формула изобретения

Светопроницаемый материал, содержащий подложку из полиметилметакрилата или поликарбоната и последовательно нанесенные на подложку слой неорганического оксида, слой металла и наружный слой неорганического оксида, отличающийся тем, что слой неорганического оксида выполнен из оксида олова, слой металла - из меди или золота, наружный слой неорганического оксида - из оксида хрома или оксида олова.