影响光盘工作的空气污染物

2022-04-01

  受空气污染物影响的光盘材料,主要是片基和保护层材料。在空气污染物的影响下,这些材料会发生变色,表面出现龟裂、水解,结果使它们的光学特性发生波动,引起入射和反射光波场分布改变,导致信噪比下降,光盘寿命缩短。对光盘影响最大的空气污染物主要是卤化物、氨气、卤化物中以氢氟酸、盐酸和氯化钠的影响最严重。氢氟酸能使含硅的保护膜或片基材料变为气态物质而挥发掉:

  SiO2(固)+4HF(气)=SiF4(气)+2H2O(液)

  Si3N4(固)+12HF(气)=3SiF4(气)+4NH3(气)

  盐酸能够腐蚀硫化锌和氮化铝等无机保护膜和铝合金片基材料:

  ZnS+2HCl=H2S↑+ZnCl2

  AlN+3HCl=AlCl3+NH3↑

  其中AlCl3为共价型化合物,很容易升华。

  铝合金遇卤化物容易发生腐蚀。卤化物能破坏铝合金表面的氧化膜,生成三卤化铝AlX3,表面覆盖的Al2O3薄膜被破坏后,暴露出来的铝立即与空气中的氧作用生成新的氧化膜,遇卤化物,新的氧化膜又遭破坏,如此循环,铝合金片基就会被腐蚀形成孔洞,甚至溃烂。

  光盘的塑料片基和保护膜多数易带静电,使光盘表面容易受到灰尘的污染。在利用过程中,也很容易使光盘表面染上盐类、油类及其他无机物和有机物。光盘表面附着的污染物,一方面对光盘的片基和保护层有腐蚀作用;另一方面,使入射光波能量损失,致使读出信号产生较大衰减。

  氨和吗啉等碱性物质,对聚碳酸酯类片基材料、聚偏二氯乙烯类材料有极大的破坏作用。例如,将聚偏二氯乙烯浸入浓的氨水溶液中,七天就变成暗褐色;浸入吗啉中则在几小时内样品和溶液全成黑色,其光学特性均发生显著的变化。光盘的有机保护膜和片基材料,长时间与某些有机溶剂接触时会出现龟裂,导致光学特性发生波动。

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