[发明专利]一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃及其制备方法；解决现有技术中存在的在摩擦力和流体剪切力的作用下，超滑性能的丧失的技术问题；光学玻璃为透明的，其内部设置有舱室；且上表面上开设有多个连通舱室与上表面的毛细通孔；舱室与毛细通孔内灌装有润滑油；上述结构光学玻璃的加工方法为：步骤1：确定舱室及毛细通孔的加工区域；步骤2：基于步骤1，采用飞秒激光加工技术对光学玻璃进行加工，获得飞秒激光加工后的光学玻璃；步骤3：将获得的光学玻璃浸入腐蚀液中进行腐蚀后，进行清洗烘干，获得加工有舱室与毛细通孔的光学玻璃；步骤4：通过毛细通孔向舱室内灌注润滑油，获得具备超滑表面的光学玻璃。

技术领域

本发明涉及一种具有超滑表面的光学玻璃及其制备方法，具体涉及一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃及其制备方法。

背景技术

超滑表面对与其润滑油不互溶的液体都具有良好的滑动特性，目前存在的超滑表面大多是受猪笼草的启发，通过模仿猪笼草壁的多孔结构，并在其中灌注硅油而制备的，这种超滑表面虽然具备良好的超滑性能，自清洁性能以及防生物吸附性能等，但是依旧存在以下缺点：

1、由于其微纳结构都分布在表面，当表面受到摩擦，挤压等力的作用时，这种微纳结构非常容易被破坏，导致其超滑性能的丧失。

2、表面的多孔结构存储硅油量较少，同时当有液滴或者流体在表面流过时，由于流体剪切力的存在，多孔结构内存储的硅油很容易被这些流过的液体带走，导致超滑性能逐渐丧失。

3、多数基底材料是不透明材质，即便是在透明材质上加工超滑表面，由于加工方法的缺陷，会使得材质丧失本身的透明性，致使超滑表面很难应用于光学系统。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的在摩擦力和流体剪切力的作用下，超滑性能的丧失以及由于加工方法的缺陷，会使得材质丧失本身的透明性，致使超滑表面很难应用于光学系统的技术问题，而提供一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃及其制备方法。

本发明的具体方案如下：

一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃，其特殊之处在于：

所述光学玻璃为透明光学玻璃；

所述光学玻璃内部设置有舱室；

所述光学玻璃上表面上开设有多个连通舱室与光学玻璃表面的毛细通孔；

所述舱室与毛细通孔内灌装有润滑油。由于多数基底材料是不透明材质，即便是在透明材质上加工超滑表面，由于加工方法的缺陷，会使得材质丧失本身的透明性，致使超滑表面很难应用于光学系统，采用透明的光学玻璃配合相应的加工方法可以解决上述问题。

进一步地，所述舱室为长方体结构或环型结构。

进一步地，所述润滑油为硅油或白蜡油或氟化物液体。

本发明还提出一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃制备方法，其特殊之处在于，用于制备上述提出的一种具有耐久性超滑表面的光学玻璃，包括以下步骤：

步骤1：按照光学玻璃的尺寸及设计需求确定舱室及与舱室连通的毛细通孔的加工区域

1.1确定舱室的加工区域；

毛细通孔中，液面上升的高度h与毛细通孔的内径r符合以下关系：

h＝2γcosθ/(ρgr)；

其中，γ为润滑油表面张力系数，θ为润滑油与光学玻璃表面之间的固/液接触角，ρ为润滑油密度，g为重力加速度；

1.2确定毛细通孔数量及每个毛细通孔的加工区域；

所述毛细通孔数量为N，N≥2；

步骤2：飞秒激光加工