「碳化硅」在镜片上的应用与未来发展前景

「碳化硅」在镜片上的应用与未来发展前景

随着技术的快速进步，材料科学的创新为镜片性能带来了显著提升。Meta于去年底发布的AR眼镜原型Orion，采用碳化硅（Silicon Carbide, SiC）作为镜片材料，整副眼镜重量仅98克，虽然造价高昂，尚未达到量产的阶段，但是碳化硅作为一种高性能材料，凭借其卓越的物理与化学特性，有可能在未来的镜片领域发挥重要作用。

碳化硅是什么？

碳化硅是一种由碳与硅组成的化合物，其结构稳定且性能卓越，广泛应用于各种需要高硬度和耐用性的领域。在莫氏硬度中，碳化硅仅次于钻石，达到9.5级，这使其成为极耐刮擦的材料。此外，碳化硅具有优异的耐热性，能够承受高达2000°C的温度而不分解，并具有极高的化学稳定性，在酸碱环境中亦能保持其结构完整。

碳化硅并非横空出世，它早已在半导体、航空航天等领域的应用中大放异彩。如今，将其引入眼镜行业，则源于其无可比拟的三大优势：

金钢不坏之身：无与伦比的硬度和耐磨性

碳化硅的硬度仅次于钻石，远超过玻璃和树脂。这意味着由碳化硅制成的镜片，具备极强的抗刮擦能力。日常使用中的沙尘、钥匙等硬物，难以在其表面留下痕迹。这将大大延长镜片的使用寿命。

轻薄如翼：高折射率带来的舒适体验

碳化硅的另一大优势在于其高折射率。相比玻璃和树脂，碳化硅的折射率更高（n=2.65），这意味着在矫正相同度数的情况下，碳化硅镜片可以做得更薄、更轻，大幅减轻鼻梁和耳部的负担，提升佩戴的舒适度。尤其对于高度数的佩戴者而言，更是一大福音。

清澈如镜：优异光光学性能还原真实视界

除了硬度和折射率，碳化硅在光光学性能方面也表现出色。它具有低色散、高透光率的特点，能够有效减少光线在镜片中的散射和失真，提供更加清晰、锐利的视觉体验。

散热能手：高导热性提升佩戴舒适度

碳化硅本身具有良好的热传导性能，将大幅提升散热效率，有助于解决AR智能眼镜的散热问题。

尽管碳化硅在镜片应用中展现了巨大的潜力，但其高昂的成本仍是推广的主要障碍。目前，碳化硅涂层技术的制作过程涉及高温烧结及精密加工，工艺复杂且耗时，导致生产成本居高不下，限制了其在大众市场的普及。但随着技术成熟和规模经济，预计未来它的价格将会逐渐下降。中国杭州西湖大学未来产业研究中心，目前也致力于将碳化硅应用于AR眼镜中，研究团队主持人仇旻教授在介绍碳化硅时，曾经以LED灯泡为例，他说道：“LED灯泡所使用的衬底是蓝宝石，蓝宝石原本价格非常昂贵，但现在已经从每片几千元降至几十元（人民币）。”仇教授相信如果碳化硅镜片能够得到广泛应用，年产量增加，它的价格也会显著降低，甚至成为普遍性的材质，为视光产业带来更多可能性。

本文原文来自台湾Modern Magazine