鏡片材料

鏡片材料采用透明的介質(zhì)，主要分為無機和有機二大類。在我們的日常生活還會碰到一種天然介質(zhì)水晶鏡片，這是用石英礦磨制成的鏡片。古代有水晶能養(yǎng)顏明目的說法，但事實上水晶的主要成分是二氧化硅（sio2），最大優(yōu)點是硬性度高且不易受潮，但紫外線及紅外線的透過率較高，而且水晶中密度不均勻，含雜質(zhì)，有條紋及氣泡等到產(chǎn)生，會形成雙折射現(xiàn)象，從而影響視力。

一、 無機材料--玻璃

玻璃是非常特殊的不定型材料，在常溫下呈現(xiàn)固體，堅硬但易碎，在高溫下具有粘性。

玻璃沒有固定的化學結(jié)構(gòu)，因而沒有確切的熔點。隨著溫度的上升，玻璃材料會變軟、粘性增加，并逐漸由固體變?yōu)橐后w，這種逐漸變化的特性我們稱之為"玻璃狀態(tài)"。這一特性意味著玻璃在高溫時可以被加工和鑄型。玻璃材料制成的鏡片具有良好的透光性、表面拋光后更加透明的優(yōu)點。

（1）普通玻璃材料（1。5和1。6）：折射率為1.523的冕牌玻璃是傳統(tǒng)光學鏡片的制造材料，其中60%~70%為二氧化硅，其余則由氧化鈣、鈉和硼等多種物質(zhì)混合。有時也將折射率為1.6的鏡片劃歸普通鏡片。

（2）高折射率玻璃材料：經(jīng)過多年的研究，鏡片制造商已經(jīng)找到了在提高材料折射率的同時又保持低色散的方法，即在玻璃中加入新的化學元素。

早在1975年就生產(chǎn)出了含鈦元素的鏡片，折射率為1.7，阿貝數(shù)為41；15年之后又生產(chǎn)出了含鑭元素的鏡片，折射率為1.8，阿貝數(shù)為34；1995年出現(xiàn)折射率為1.9的材料，加入了元素鈮，阿貝數(shù)為30，這是目前折射率最高的鏡片材料。雖然采用這些材料所制造的鏡片越來越薄，然而卻沒有減少鏡片的另一重要參數(shù)：重量。實際上，隨著折射率的增加，材料的比重也隨之增加，這樣就抵消了因為鏡片變薄而帶來的重量上的減輕。

（3）染色玻璃材料：在玻璃材料中混合入一些具有特殊吸收性質(zhì)的金屬鹽后會表現(xiàn)出著色的效果，例如：加鎳和鈷（紫色），鈷和銅（藍色），鉻（綠色），鐵，鎘（黃色），金，銅和硒（紅色）等等。這些染色鏡片材料主要應(yīng)用于大規(guī)模地生產(chǎn)平光太陽鏡片或防護鏡片。一些具有特殊過濾性質(zhì)的淺色材料（棕色、灰色、綠色或粉紅色）也被用于生產(chǎn)屈光矯正鏡片，但象這種鏡片的材料現(xiàn)在的需求并不多，主要原因是由于近視或遠視鏡片的中心厚度與邊緣厚度不同，從而使鏡片的顏色深淺不一致，屈光度越高，顏色差異就越明顯。

（4）光致變色玻璃材料：光致變色現(xiàn)象是通過改變材料的光線吸收屬性，使材料對太陽光強度作出反應(yīng)的一種性質(zhì)。它的基本原則是使普通的玻璃（包括塑料光致變色材料）在紫外線輻射的影響下顏色變深，以及在周圍高溫的影響下顏色變淡，這

兩個過程是可逆的，而且可能一直存在。這一現(xiàn)象是通過激活在材料中混合的光致變色物質(zhì)的分子而完成的。1962年出現(xiàn)了第一代光致變色玻璃材料,此后性能不斷得到改良。其主要是在玻璃材料中加入了鹵化銀晶體。這些晶體在紫外線擊幅射下起化學反應(yīng)，使鏡片的顏色變深。第一代光致變色玻璃材料的變色原理是銀原子和氯原子之間的一種電子交換，通過氯化銀和周圍的環(huán)境來表現(xiàn)。在沒有光線的條件下，氯化銀呈離子態(tài)，因銀離子是透明的，所以鏡片也是透明的；而在紫外線輻射下，不穩(wěn)定電子離開了氯離子，與銀離子結(jié)合為金屬銀并吸收光，鏡片則變深。當紫外線輻射減弱，移動電子離開銀原子返回氯原子，鏡片逐漸恢復(fù)了原先的清澈狀態(tài)。對一般的光致變色玻璃，變色同時也受到溫度的控制，在光照度不變時，溫度越低則顏色越深。

光致變色材料大多是灰色和棕色的，俗稱灰變和茶變，其它的顏色也可以通過專門的工藝達到。所有的眼鏡片，包括熔化雙焦點鏡片、漸進鏡片都可以使用光致變色材料制造。近年來，光致變色樹脂鏡片的發(fā)展較快，材料在不斷改良，其折射率已不再局限于1.50。