模造玻璃透镜模仁及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种模造玻璃透镜模仁，其包括一模仁基底及一位于其上的镀膜，该模仁基底以纳米碳纤维为基材，纳米粒子填充其中。本发明专利技术还提供一种模造玻璃透镜模仁的制造方法，其包括如下步骤：采用纳米材料制作一模仁基底；在该模仁基底表面形成一层镀膜。

Molded glass lens mold and its manufacturing method

The invention provides a molded glass lens mold, which comprises the first mock exam and a basal kernel coating on the substrate, the mold with nano carbon fiber as the substrate, wherein the nanoparticles filled. The invention also provides a method for manufacturing molded glass lens mold, which comprises the following steps: making the first mock exam Ren substrate by using nano materials; in the mold surface to form a layer of film.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种。
技术介绍
模仁广泛应用于模压成型制程，特别是制造光学玻璃产品，如非球面玻璃透镜、球透镜、棱镜等，采用直接模压成型(DirectPress-molding)技术可直接生产光学玻璃产品，无需打磨、抛光等后续加工步骤，可大大提高生产效率及产量，且产品质量好。但直接模压成型法对于模仁的化学稳定性、抗热冲击性能、机械强度、表面光滑度等要求非常高。因此，模压成型技术的发展实际上主要取决于模仁材料及模仁制造技术的进步。对于模压成型的模仁一般有以下要求(1)在高温时，具有良好的刚性、耐机械冲击强度及足够硬度；(2)在反复及快速加热冷却的热冲击下模仁不产生裂纹及变形；(3)在高温时模仁成型表面与光学玻璃不发生化学反应，不黏附玻璃；(4)不发生高温氧化；(5)加工性能好，易加工成高精度及高表面光洁度的型面；(6)成本低。传统模仁大多采用不锈钢或耐热合金作为模仁材料，这种模仁容易发生高温氧化，在反复热冲击作用下，会发生晶粒长大，从而模仁表面变粗糙，黏结玻璃。为解决上述问题，非金属及超硬合金被用于模仁。据报导，碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、碳化钛(TiC)、碳化钨(WC)及碳化钨-钴合金已经被用于制造模仁。然而，上述各种碳化物陶瓷硬度非常高，很难加工成所需要的外形，特别是高精度非球面形。而超硬合金除难以加工外，使用一段时间之后还可能发生高温氧化。因此，以碳化物或超硬合金为模仁基底，其表面形成有其它材料镀层或覆层的复合结构模仁成为新的发展方向。美国专利第5,202,156号揭示一种制备用于光学玻璃产品的复合结构模仁的方法。其采用高强度的超硬合金、碳化物陶瓷或金属陶瓷作为模仁基底，并在模仁基底的模压面形成一层类金刚石膜(DLC，Diamond Like Carbon)。然而，一般模造玻璃透镜是在约2MPa的压力及400-600℃的温度下制作而成，该温度及压力对所用模仁的强度要求较高，在该温度、压力下使用较长时间后，模仁常因强度不能满足要求而出现裂纹，断裂等情形，造成使用寿命降低。有鉴于此，提供一种高强度的实为必要。
技术实现思路
以下，将以若干实施例说明一种高强度的模造玻璃透镜模仁。以及通过这些实施例说明一种高强度的模造玻璃透镜模仁的制造方法。为实现上述内容，提供一种模造玻璃透镜模仁，其包括一模仁基底及一位于其上的镀膜，该模仁基底以纳米碳纤维为基材，纳米粒子填充其中。以及，提供一种模造玻璃透镜模仁的制造方法，其包括如下步骤采用纳米材料制作一模仁基底；在该模仁基底表面形成一层镀膜。其中，该模仁基底的制作方法包括如下步骤在纳米碳纤维中混合纳米粒子；烧结，使两者复合形成基材；将设计好的光学几何形状雕刻在复合的基材上。相较于现有技术，本专利技术模造玻璃透镜模仁利用纳米碳纤维的优良机械性质，其中，纳米碳纤维提供模仁基底的基本架构，纳米粒子起到增韧作用，两者烧结后材料的强度提高，而且在高模造温度及压力下，纳米碳纤维中所含的碳氧化成气态化合物，更进一步提供了对已烧结的纳米粒子的离型能力，使材料整体强度提高。附图说明图1是本专利技术模造玻璃透镜模仁的结构示意图。具体实施方式纳米碳纤维由于其自身的结构特性，具有良好的机械性质，其杨氏模量约为钢铁的5～6倍，约为1万亿帕斯卡。其拉伸系数可达440GPa以上，而钢材的拉伸系数仅为205Gpa。碳纤维的拉伸强度可达3500～5300MPa，而钢材的拉伸强度仅为1240MPa。因此，我们可以利用纳米碳纤维的上述特性，以纳米碳纤维为基本架构制作新型模造玻璃透镜模仁结构。请参阅图1，是本实施方式模造玻璃透镜模仁示意图。该模仁10包括一模仁基底11及一位于该模仁基底11表面的镀膜12。该模仁基底11以纳米碳纤维13为基材，以纳米铼(Rhenium，Rh)、铼(Rh)-铱(Iridium，Ir)、铂(Platinum，Pt)或铂(Pt)-铱(Ir)等纳米粒子14填充于其中。上述模造玻璃透镜模仁10的制作方法为在纳米碳纤维13中填充纳米铼、铼-铱、铂或铂-铱等纳米粒子14，然后进行烧结，将纳米碳纤维13与纳米粒子14相复合，然后将设计好的光学几何形状雕刻在该复合的基材上，从而形成新型的模造玻璃透镜模仁基底11。然后再在该模仁基底11表面以溅镀、旋涂、化学气相沉积等方法形成一镀膜12。由于纳米碳纤维的良好的机械性质，在该模仁基底11中，纳米碳纤维13提供模仁基底11的基本架构，纳米粒子14起到增韧作用，两者烧结后材料的强度提高，而且在高模造温度、压力下，纳米碳纤维13中所含的碳氧化成气态化合物，更进一步提供了对已烧结的纳米粒子14的离型能力，使材料整体强度提高。权利要求1.一种模造玻璃透镜模仁，其包括一模仁基底与一位于该模仁基底表面的镀膜，其特征在于该模仁基底以纳米碳纤维为基材。2.如权利要求1所述的模造玻璃透镜模仁，其特征在于该模仁基底填充有纳米粒子。3.如权利要求2所述的模造玻璃透镜模仁，其特征在于该纳米粒子可为铼、铼-铱、铂或铂-铱。4.一种模造玻璃透镜模仁的制造方法，其制造方法包括如下步骤采用纳米材料制作一模仁基底；在该模仁基底表面形成一层镀膜。5.如权利要求4所述的模造玻璃透镜模仁的制造方法，其特征在于该模仁基底的制作方法包括如下步骤在纳米碳纤维中混合纳米粒子；烧结，使两者复合形成基材；将设计好的光学几何形状雕刻在复合的基材上。6.如权利要求5所述的模造玻璃透镜模仁的制造方法，其特征在于该纳米粒子可为铼、铼-铱、铂或铂-铱。7.如权利要求4所述的模造玻璃透镜模仁的制造方法，其特征在于该镀膜采用溅镀、旋涂、化学气相沉积等方法形成。全文摘要本专利技术提供一种模造玻璃透镜模仁，其包括一模仁基底及一位于其上的镀膜，该模仁基底以纳米碳纤维为基材，纳米粒子填充其中。本专利技术还提供一种模造玻璃透镜模仁的制造方法，其包括如下步骤采用纳米材料制作一模仁基底；在该模仁基底表面形成一层镀膜。文档编号C03B11/00GK1837111SQ200510033808公开日2006年9月27日 申请日期2005年3月23日 优先权日2005年3月23日专利技术者吕昌岳 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模造玻璃透镜模仁，其包括一模仁基底与一位于该模仁基底表面的镀膜，其特征在于：该模仁基底以纳米碳纤维为基材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕昌岳，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]