115年:配鏡學(2)

關於鏡片耐衝擊性之敘述,下列何者錯誤?

A鏡片鍍膜後耐衝擊性下降是由於鍍膜前的加工導致
BCR-39 鏡片後表面刮痕較前表面刮痕降低耐衝擊性
C聚碳酸酯鏡片因材料柔軟帶來高耐衝擊性
DTrivex 鏡片的耐衝擊性使其適合用於鑽孔型鏡架

詳細解析

本題觀念

本題考的是眼鏡片材料、表面缺陷與鍍膜對耐衝擊性的影響。判斷時要先分清楚材料本身的韌性,與加工、刮痕或鍍膜造成的裂紋起始效應;耐衝擊性高不等於硬度高,也不代表所有表面處理都能提升抗破裂能力。CR-39、聚碳酸酯與 Trivex 的性能差異,會直接影響鏡片厚度、配戴安全性與鏡架選擇。

耐衝擊性是鏡片承受外力而不破裂或碎裂的能力,受到材料韌性、厚度、表面缺陷及應力分布共同影響。表面刮痕可能成為裂紋起點;鍍膜則是附加在鏡片表面的材料系統,不能把鍍膜後性能下降簡化歸因於鍍膜前的加工。

選項分析

A:錯誤。研究顯示,未鍍膜的 CR-39 鏡片耐衝擊性較佳;加上耐刮鍍膜後,抗衝擊表現可輕至中度下降,再同時加上抗反射鍍膜時,下降更為明顯。這表示鍍膜系統本身可能增加表面脆性或改變應力狀態,不能說下降是由於鍍膜前的加工所造成。因此 A 把主要原因指向錯誤的階段。

B:正確。CR-39 的表面刮痕會形成微小缺口,外力作用時容易從缺口開始產生裂紋。鏡片受衝擊彎曲時,後表面較可能處於拉伸應力側,後表面的刮痕因而更容易擴大為破裂起點;相較之下,前表面同樣深度的刮痕對耐衝擊性的削弱較小。

C:正確。聚碳酸酯的材料韌性高,受到撞擊時可藉由變形吸收部分能量,不易像脆性材料一樣立即碎裂。選項所說的「柔軟」應理解為材料較有韌性、可吸收衝擊,而不是表面一定較耐刮;聚碳酸酯表面較容易留下刮痕,所以常需搭配耐刮鍍膜。

D:正確。Trivex 兼具高耐衝擊性、抗裂性與良好的拉伸強度。鑽孔型或無框鏡架會把局部應力集中在鑽孔周圍,若材料抗裂能力不足,孔緣容易出現裂紋;Trivex 能承受這類局部應力,因此適合此類鏡架。

答案解析

本題要找的是錯誤敘述。A 將鍍膜後耐衝擊性下降歸因於鍍膜前加工,但實驗資料支持的重點是鍍膜組合本身會影響抗衝擊表現,尤其耐刮與抗反射鍍膜同時存在時下降更明顯。B、C、D 分別符合表面缺陷位置、聚碳酸酯韌性及 Trivex 抗裂性的材料特性,因此本題依公告答案選 A。

核心知識點

  • CR-39 的耐衝擊性低於聚碳酸酯與 Trivex,表面刮痕會降低其抗破裂能力。
  • 後表面刮痕位於較不利的拉伸應力側時,通常比前表面刮痕更危險。
  • 聚碳酸酯的優勢是高韌性與高耐衝擊性;它較容易刮傷,耐刮性與耐衝擊性是不同概念。
  • Trivex 的高耐衝擊、抗裂與抗拉特性,適合鑽孔型及無框鏡架。
  • 鍍膜的功能與安全性要分開判斷:耐刮鍍膜可改善表面硬度,但不必然提高整體耐衝擊性,鍍膜組合反而可能使抗衝擊表現下降。

參考資料

  1. Lens Material Properties
  2. Trivex Lens Material
  3. Corrective lens
  4. PubMed PMID 14560121
  5. DOI 10.1097/00006324-200310000-00012