【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大尺寸zns透明陶瓷的制造方法，尤其是热压烧结制造大尺寸zns透明陶瓷平板的制造方法。
技术介绍
1、zns透明陶瓷具有很宽的可见及红外透过范围，是常用的中波红外及长波红外窗口材料。目前，红外探测技术在现代国防技术中占有十分重要的地位，各种导弹的制导，红外预警，观察瞄准(高能束拦截武器等)等许多领域涉及红外探测技术。红外窗口是飞行器光电系统的重要的部件，起着保护内部探测系统中各元器件的作用，同时又能够有效传输红外信号。目前制造zns的方法主要有化学气相沉积制备(cvd-zns)、经热等静压处理后的多光谱zns(ms-zns)以及热压烧结的zns(hp-zns)。ms-zns光学质量较好，但是生长周期长、成本高、且力学性能较差，尤其对较大弧度或厚度的zns透明陶瓷还有一定的困难。真空热压烧结法是生产透红外zns的另一个技术方法，生产周期短，可以快速实现大尺寸zns产品，适用于厚度较厚且均匀的平片产品。但是对于较大弧度或厚度的大尺寸zns透明陶瓷，热压烧结方法遇到的主要问题是产品在受压收缩过程中，由于zns粉体高温流动性较差和各个部位厚度不一致导致相对压缩比例差异。在热压烧结过程中zns粉体大面积受压，粉体高温流动性差导致各个部位受到的压强不一致，导致产品各部分结构和红外性能不一致。
2、此外，在降温过程中zns陶瓷和金热压模具的热膨胀系数不一致，容易导致金属模具收缩大从而把zns产品挤压破损，产品质量不稳定。通常热压烧结zns的压力一般很高，在大尺寸zns透明陶瓷制备时容易破裂。日本专利昭61-205
技术实现思路
1、为了克服现有热压烧结技术在制造大尺寸zns透明陶瓷时各部分压力不均匀性和降温时产品和模具收缩比差异，而导致大尺寸的产品开裂和各区域光学性能不均匀等问题，本专利技术提供一种大尺寸zns透明陶瓷的制造方法，该方法能够获得光学性能均匀、不易开裂的红外光学大尺寸透明陶瓷。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种大尺寸zns透明陶瓷的制造用具，包括制造模具以及制造设备，所述制造模具包括上下依次设置的液压泵、上压头、石墨辅助件和下压头，所述上压头外侧滑动套接设有外模，所述下压头上端面设有粉料接触面，所述石墨辅助件呈环形设置且其置于粉料接触面上，所述制造设备包括支撑在外模下侧的热脱模构件，所述下压头可活动置于热脱模构件内侧。
3、进一步的、一种大尺寸zns透明陶瓷的制造方法，包括以下步骤：
4、s1、将下压头、石墨辅助件与外模装配，完成制造模具的组装，在外模内表面、上压头下表面、粉料接触面、下压头上表面以及石墨辅助件表面喷涂脱模剂，然后将zns粉体倒入粉料接触面上并使其分布均匀，然后上压头压在zns粉体上；
5、s2、安装好热脱模构件，此时下压头与热脱模构件之间留有缝隙，将制造模具整体放入真空热压炉内，在温度为800-950℃，压力为180-400mpa，真空度小于1pa的条件下热压烧结30-120分钟；
6、s3、待高温加压结束后缓慢泄压，再通过液压泵压力使得下压头、石墨辅助件和zns粉料产品下降，脱离上压头和外模；避免降温过程中金属模具收缩挤压产品和其热应力导致的产品开裂问题。
7、s4、热压烧结完成，降至室温后，获得完整的大尺寸透红外zns透明陶瓷产品。
8、进一步的、所述的脱模剂为石墨或氮化硼浆料。
9、进一步的、所述的石墨辅助件为等静压石墨。
10、进一步的，所述的制造用具材质为金属钼或者合金gh4037、k403。
11、一种大尺寸透明陶瓷的制造方法，将zns粉料替换为mgf2粉料或caf2粉料。
12、本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术的上压头能够在热压过程中有效提高原料粉体间的压力传递效应，从而获得光学性能均匀一致的产品；再利用热压烧结过程中的热脱模技术，在高温条件下脱模后减除金属模具压力，使zns透明陶瓷在降温过程中热应力得以释放，避免大尺寸zns透明陶瓷由于金属模具收缩和自身热应力导致的开裂。
13、此外，大尺寸zns透明陶瓷形状不限于整流罩、半球整流罩、大尺寸平板。本专利技术公开的技术方案同样适用于热压烧结工艺制备的znse、mgf2、caf2等大尺寸透红外产品。
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1.一种大尺寸ZnS透明陶瓷的制造用具，其特征在于，包括制造模具以及制造设备，所述制造模具包括上下依次设置的液压泵、上压头(1)、石墨辅助件(3)和下压头(2)，所述上压头(1)外侧滑动套接设有外模(4)，所述下压头(2)上端面设有粉料接触面(6)，所述石墨辅助件(3)呈环形设置且其置于粉料接触面(6)上，所述制造设备包括支撑在外模(4)下侧的热脱模构件(5)，所述下压头(2)可活动置于热脱模构件(5)内侧。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸ZnS透明陶瓷的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸ZnS透明陶瓷的制造方法，其特征在于，所述的脱模剂为石墨或氮化硼浆料。
4.根据权利要求2所述的一种大尺寸ZnS透明陶瓷的制造方法，其特征在于，所述的石墨辅助件(3)为等静压石墨。
5.根据权利要求2所述的一种大尺寸ZnS透明陶瓷的制造方法，其特征在于，所述的制造用具材质为金属钼或者合金GH4037、K403。
6.根据权利要求2所述的一种大尺寸透明陶瓷的制造方法，其特征在于，将ZnS粉料替换为
...【技术特征摘要】
1.一种大尺寸zns透明陶瓷的制造用具，其特征在于，包括制造模具以及制造设备，所述制造模具包括上下依次设置的液压泵、上压头(1)、石墨辅助件(3)和下压头(2)，所述上压头(1)外侧滑动套接设有外模(4)，所述下压头(2)上端面设有粉料接触面(6)，所述石墨辅助件(3)呈环形设置且其置于粉料接触面(6)上，所述制造设备包括支撑在外模(4)下侧的热脱模构件(5)，所述下压头(2)可活动置于热脱模构件(5)内侧。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸zns透明陶瓷的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁强，王刚，柳雪冰，
申请(专利权)人：佛山市康泰威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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