안경 렌즈의 경도 측정(나노코팅)
눈을 보호하거나 시력 보정을 위해 플라스틱 렌즈를 사용하는 안경들은 상대적으로 낮은 무게와 높은 파괴강도로 유리렌즈를 사용하는 안경보다 선호도가 높습니다. 이러한 렌즈의 수명을 연장하기 위해서는 품질적으로 특정한 스크래치 내성이 필요합니다.
그림 1 : 플라스틱 렌즈에는 스크래치 방지 보호 코팅이 필요합니다 (사진 제공 Rodenstock)
최근에 사용되는 플라스틱 안경 렌즈는 일반적으로 긁힘(scratch) 방지, 오염 방지 및 반사 방지 표면이 제공 됩니다. 그것들은 각각 몇 나노미터의 두께로 매우 높은 스크래치 내성을 보장하는 최대 10개의 보호층을 가진 물리적 증착(PVD) 방법을 사용하여 진공 코팅되어 있습니다.
측정하는 동안 코팅의 경도 결과와 모재의 경도 결과가 혼합되는 것을 피하기 위해 테스트 하중은 최소 마이크로 뉴턴(μN)만큼 낮아야합니다. 압자(Indenter)는 전체 코팅 깊이의 10 분의 1까지만 침투 할 수 있습니다.
모재의 특성 (Bückle's-Rule)에 영향을받지 않고 경도를 정확하게 결정합니다.
그림 2 : 렌즈 보호 코팅의 경도 측정 (마르텐스 경도). 시료 P4는 경도가 현저히 낮고 스크래치에 훨씬 덜 견딘 것으로 확인되었습니다 (샘플 제공 Rodenstock)
경도 외에도 다른 중요한 측정 파라미터는 코팅 재료의 탄성 / 소성 변형률 입니다. 코팅은 변형시 기재(모재)로부터의 분리를 방지하기 위해 매우 높은 탄성 성분을 가져야 합니다. 따라서, 기재로부터 상부 코팅까지의 탄성 계수를 점진적으로 조정하는 다층 코팅 시스템이 사용 됩니다. 또한 이들 시스템은 단일 층 코팅에 비해 훨씬 높은 접착 결합 강도를 갖습니다.
결론적으로 이러한 보호 코팅의 기능을 확보하기 위해서는 경도와 탄성의 적절한 균형(Blance)을 찾는 것이 중요 합니다.
PICODENTOR® HM500은 이러한 복잡한 나노급의 박막 멀티 코팅의 경도 및 탄성 특성을 측정하는 데 이상적입니다. 마이크로 뉴턴단위의 낮은 하중이 가능하고 피코 미터 범위에서 매우 정확한 깊이 측정이 가능하여 측정 된 하중 / 깊이 곡선에서 경도를 계산할 수 있습니다.
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