在激光安全领域,可以看到不同镜框、镜片颜色、镜片材料的激光安全眼镜(中国国家标准《GB 7247.1-2012》中称为“激光防护镜”),在这里我们专门就镜片材料的种类和区别,作一个简单的整理,与读者分享和探讨。
总体上,激光安全眼镜的镜片材料分为两个大类:矿物玻璃和特殊塑料。
其中,矿物玻璃根据所需的防护等级、防护波长,生产过程中在玻璃里掺杂吸收激光能量的特殊材质,从而会形成不同颜色的玻璃,常见的有淡灰色、墨绿色和橙色,另外有专用防护高功率CO2激光的玻璃镜片,接近无色透明。
相对来说,大多数镜片材料都是特殊塑料,统称为聚合物或高分子材料,目前常见的有2个大类:聚碳酸酯 (PC, 即Poly Carbonate)和聚甲基丙烯酸甲酯(Acrylic或PMMA,即Polymethyl Methacrylate ,俗称“有机玻璃”或“亚克力”),以下简称PC和亚克力(名称更为人们所熟悉)。
通常,亚克力基材的透光率要略高,大规模生产的材料成本要低;而PC材料具有以下一些显著的优点。
1)更耐温耐热:可耐到120℃,应用范围更广;相比较,亚克力到70℃就容易软化。
2)材料更稳定:更耐一般的化学腐蚀,材料本身的稳定性更好。
3)耐冲击,强度高:同等厚度,PC材料的耐冲击强度是亚克力的30-50倍,所以用以做激光安全眼镜镜片,可以厚度比较小,但是安全性更高。
4)优良的阻燃性能:PC材料属于B级阻燃(国际上是UL94-V2等级),而PMMA不阻燃。
当然,相对来说,目前PC材料的价格相对要贵一些,所以基本都应用在一些高端场合,如激光安全眼镜的镜片、激光安全窗、精密仪器、防弹设备和设施等。