霧度標準片及其制備方法技術

本發明專利技術涉及霧度標準片及其制備方法。這種霧度標準片主要用于霧度儀的校準，其制備方法可以用于批量生產霧度標準片。一種霧度標準片，其主要特點在于包括有蝕刻霧度片通過壓片壓緊固定在底板上；所述的蝕刻霧度片為先經過重離子輻照，后經過化學蝕刻，并通過改變蝕刻條件形成不同孔徑的透明材料片。不同孔徑蝕刻片，對入射光具有不同散射作用。由于蝕刻片的孔徑與霧度呈線性關系，制備一系列不同孔徑的蝕刻片，就可以得到一系列不同霧度值的霧度標準片。這種方法的優點是標準片的霧度值可以精確的設計與生產控制。制備工藝容易控制、且成本低能夠大批量生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及霧度標準片及其制備方法。這種霧度標準片主要用于霧度儀的校準，其制備方法可以用于批量生產霧度標準片。
技術介紹
霧度是偏離入射光2.5°角以上的透射光強占總透射光強的百分數。在材料內部或表面由于光漫散射造成云霧狀或混沌的外觀。霧度是透明或半透明材料光學透明性的重要參數，在質量控制和測試方面被廣泛采用。霧度儀是專門用來測試透明或半透明材料的霧度的儀器，已經被大量采用。國內和國外都有很多廠家專門生產霧度儀。不同的霧度儀在測量同一樣品時，測試結果往往都存在偏差。為了糾正這些偏差，需要霧度標準片對霧度儀進行校準。如國內主要有中國計量科學院提供的霧度標準片，進行霧度量值得傳遞。也有很多廠家采用國外進口的霧度標準片進行校準。霧度標準片的目前制備方法是采用一種高透明度和均勻性好的高分子有機符合材料作為基地材料。通過均勻摻雜散光劑，實現不同散射，從而制備出具有不同霧度值的霧度標準片。霧度標準片在加工過程中，對工藝有著很高的要求。要求嚴格控制光散劑在基地材料中的添加比例。為了保證工藝的重復性，還需要嚴格控制材料的烘制溫度、注塑的加工溫度以及壓強；對環境溫度、適度和潔凈度都有著嚴格要求。如果工藝不過關，就會出現氣泡、拉絲、均勻性差等問題。由于制備工藝很難準確計算出最終產品的霧度，所以往往產品給出的霧度是1、5、10、20、30的附近值。正因為工藝復雜和重復性的影響，使得一套國產霧度標準片(共5片)價格都在6000元左右。目前國內有能力制備霧度標準片的廠家極少，購買霧度儀后只能通過中國計量科學院或國外公司采購霧度標準片。
技術實現思路
本專利技術的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種霧度標準片。這種霧度標準片的制造工藝能具有很好可控性和重復性，對于霧度值能夠進行設計，提供一些列不同霧度值的霧度標準片。本專利技術的又一目的在于一種霧度標準片的制備方法。為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：一種霧度標準片，其主要特點在于包括有蝕刻霧度片通過壓片壓緊固定在底板上；所述的蝕刻霧度片為先經過重離子輻照，后經過化學蝕刻，并通過改變蝕刻條件形成不同孔徑的透明材料片。所述的霧度標準片，所述的壓片和底板的材料為聚四氟乙烯；所述的壓片和底板為手動壓緊或松開。所述的霧度標準片，蝕刻霧度片厚度范圍為10-500μm；直徑范圍3cm-5cm；孔徑范圍1-10微米；霧度范圍為0-50％。所述的霧度標準片，所述的蝕刻霧度片的透明材料為PET、玻璃或云母。一種霧度標準片的制備方法，其主要特點在于步驟包括有：(1)將PET、玻璃片或云母片制成蝕刻霧度片的待蝕刻件，通過壓片壓緊固定在底板上，組成霧度標準片的待加工件，將霧度標準片的待加工件送入輻照真空腔內；(2)采用高能加速器提供的重離子對準霧度標準片的待加工件中的PET片或玻璃片或云母片進行輻照，離子能量為5-50MeV/u；輻照的注量為1×105-1×109/cm2；(3)輻照后將步驟(2)霧度標準片的待加工件放入蝕刻液中進行蝕刻，蝕刻液為濃度20％-40％的氫氟酸，蝕刻溫度為室溫；蝕刻時間為5-30分鐘；(4)完成步驟(3)后，清洗晾干，為霧度標準片。所述的霧度標準片的制備方法，其步驟還包括有：(5)采用步驟(1)的霧度標準片的待加工件，重復步驟(2)-(4)，通過改變步驟(2)的輻照注量或改變步驟(3)的蝕刻時間，得到孔徑范圍為1-10微米的霧度蝕刻片，得到不同霧度值的霧度標準片。所述的霧度標準片的制備方法，其步驟(2)所述的高能加速器提供的離子為Kr、Xe、Bi離子。本專利技術的有益效果是：第一、霧度標準片的霧度值可以進行精確設計。常規的方法是將光散劑分布于基底材料中。霧度的理論計算值與實際產品霧度值相差很大，這是由于光散劑分布的均勻性、加工的條件受溫度和環境影響很大。采用本專利的方法，首先采用的基底材料可以是云母片和玻璃片，基底材料與高分子復合材料相比，云母片和玻璃片屬于晶體材料，具有高度透光性和均勻性。通過輻照和蝕刻，在玻璃片或云母片內部形成結構完全相同的孔道，孔徑可以根據輻照的注量和蝕刻時間進行精確控制。最終形成的蝕刻片，結構成分單一，均勻性很好。通過試驗發現，孔徑和霧度呈極好的線性。因此可以對霧度標準片的霧度值進行精確設計，設計出一系列不同霧度值得霧度標準片。第二、工藝重復性高。離子注入量可以經過探測器進行精確測量，誤差小于5％。整個加工條件不需要加熱，受環境影響很小，具有很高的重復性。第三、這種霧度標準片，具有很高的透光性；霧度范圍可以達到0-50％。玻璃片和云母片化學成分單一，不受環境影響，容易保存。第四、制備方法采用聚四氟乙烯壓片和底板固定，從輻照到蝕刻可以很好保護蝕刻片且方便取樣。采用真空輻照每小時輻照50片，蝕刻不超過30分鐘，具有很高生產效率，能夠批量化生產；一套霧度標準片產品成本不到1000元，與常規霧度標準片(6000元價格)相比具有很大的利潤空間，能夠創造很好經濟效益，同時可以滿足市場的需求。附圖說明：圖1一種霧度標準片示意圖。圖2為不同孔徑蝕刻片的霧度測試結果。具體實施方式以下結合實施例對本專利技術的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本專利技術，并非用于限定本專利技術的范圍。下面對本專利技術的內容進行詳細的說明。實施例1：見圖1，一種霧度標準片，其包括有蝕刻霧度片2通過壓片1壓緊固定在底板3上；所述的蝕刻霧度片2為先經過重離子輻照，后經過化學蝕刻，并通過改變蝕刻條件形成不同孔徑的透明材料片。所述的壓片1和底板3的材料為聚四氟乙烯；所述的壓片1和底板3為手動壓緊或松開。所述的蝕刻霧度片2厚度范圍為10-500μm；直徑范圍3cm-5cm；孔徑范圍1-10微米；霧度范圍為0-50％。所述的蝕刻霧度片2的透明材料為PET、玻璃或云母。透明的薄膜材料，采用重離子輻照和蝕刻后，會形成柱狀的孔道。由于孔道的散射，造成薄膜的霧度值發生改變。根據理論推導，霧度值和孔徑存在一定的線性關系。對此我們進行了試驗加以驗證。采用12微米的PET薄膜用Kr離子進行輻照，在同一蝕刻條件下蝕刻不同時間，得到孔徑分別為1微米、2微米和3微米的蝕刻片。將這三種蝕刻片和沒有蝕刻的空白樣品，用標準的霧度儀一同進行霧度測試。霧度測試結果如圖2所示，可以看到蝕刻片霧度值與孔徑大小呈很好的線性關系。這也表明孔徑大小控制薄膜材料的霧度值是可行的。云母片和玻璃片具有更好的光透射率，其材料本身的霧度接近于零。因此除了選本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種霧度標準片，其特征在于包括有蝕刻霧度片通過壓片壓緊固定在底板上；所述的蝕刻霧度片為先經過重離子輻照，后經過化學蝕刻，并通過改變蝕刻條件形成不同孔徑的透明材料片。

【技術特征摘要】
1.一種霧度標準片，其特征在于包括有蝕刻霧度片通過壓片壓緊固定在底板上；所述的
蝕刻霧度片為先經過重離子輻照，后經過化學蝕刻，并通過改變蝕刻條件形成不同孔
徑的透明材料片。
2.如權利要求1所述的霧度標準片，其特征在于所述的壓片和底板的材料為聚四氟乙烯；
所述的壓片和底板為手動壓緊或松開。
3.如權利要求1所述的霧度標準片，其特征在于所述的蝕刻霧度片厚度范圍為
10-500μm；直徑范圍3cm-5cm；孔徑范圍1-10微米；霧度范圍為0-50％。
4.如權利要求1所述的霧度標準片，其特征在于所述的蝕刻霧度片的透明材料為PET、
玻璃或云母。
5.一種霧度標準片的制備方法，其特征在于步驟包括有：
(1)將PET、玻璃片或云母片制成蝕刻霧度片的待蝕刻件，通過壓片壓緊固定在底
板上，組成霧度標準片的待加工件，將霧度標準片的待加工件送入輻照真空腔內；

【專利技術屬性】
技術研發人員：莫丹，劉杰，袁平，姚會軍，段敬來，梁偉，曹殿亮，
申請(專利權)人：中國科學院近代物理研究所，
類型：發明
國別省市：甘肅;62