一种玻璃成型模具的制备方法

文档序号:1851181阅读:125来源:国知局
专利名称:一种玻璃成型模具的制备方法
技术领域
本发明公开了一种玻璃成型模具的制备方法。
背景技术
玻璃产品的模压成型制程,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具的化学稳定性、抗热冲击性能、机械强度、脱模性能等要求非常高。模压成型技术的发展实际上主要取决于模具材料及模具结构的进步。对于模压成型的模具一般有以下要求
1)、于高温时,具有很好的刚性、耐机械冲击强度及足够的硬度;
2)、于反复及快速加热冷却的热冲击下模具不产生裂纹及变形;
3)、于高温时模具表面与光学玻璃不发生化学反应,不粘附玻璃;
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)、模具寿命长,进而降低成本。传统模具大多采用不锈钢或耐热合金作为模具材料,这种模具容易发生高温氧化,于反复热冲击作用下,会发生晶粒长大,从而模具表面变粗糙,黏结玻璃。

发明内容
针对上述缺陷,本发明目的是提供一种化学稳定性好、抗热冲击性能强、机械强度高、脱模性能佳的玻璃模具的制备方法。为达到上述目的,本发明采用的技术方案是
本发明的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体步骤为
(1)、混合将一定比例的碳化硅、碳源以及添加剂采用湿式混合,所述溶剂采用有机溶
剂;
(2)、预烧将混合后的材料在惰性气体气氛下于20(T100(TC下进行预烧;
(3)、造粒成型对预烧后的混合物进行造粒成型形成需要的成型体;
(4)、烧结对成型体在惰性气氛下或真空下于180(T22(KrC采用热压法进行烧结;
(5)成品。在本发明的一种优选实施例中,所述添加剂为硼化合物、钛化合物中的一种。在本发明的一种优选实施例中,所述碳源为煤焦浙青、酚醛树脂。在本发明的一种优选实施例中,所述碳源的平均粒径为0. Γ ΟΟμπι.在本发明的一种优选实施例中,所述有机溶剂为甲基乙基酮等酮类溶剂。在本发明的一种优选实施例中,所述惰性气体为氮气。在本发明的一种优选实施例中,所述成品中碳化硅的质量百分比为6(Γ85%,碳为观% 38%,其余为杂质。
在本发明的一种优选实施例中,步骤(3 )中所述成型方法可采用注射成型法。本发明与现有技术相比具有以下优点
(1)、采用优质碳源,提高预烧后的碳转化率;
(2)、采用惰性气氛下进行预烧和烧结程序,可使碳源充分转化为碳氮质,有效防止粒子的自由烧结以保持良好的分散性;
(3)、合理的原料比例,使得模具有良好的耐磨损性;
(4)、碳的石墨化度保持在适当的范围内,可使模具实现良好的强度和破坏韧性;
(5)、特定量的碳不仅使最后模具成品的脱模性优良,而且还能够确保充分的机械强度,有助于实现本发明的模具的耐久性。


图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1所示,本发明的制备方法为
(1)、混合将一定比例的碳化硅、碳源以及添加剂采用湿式混合,所述溶剂采用有机溶
剂;
(2)、预烧将混合后的材料在惰性气体气氛下于20(T100(TC下进行预烧;
(3)、造粒成型对预烧后的混合物进行造粒成型形成需要的成型体;
(4)、烧结对成型体在惰性气氛下或真空下于180(T22(KrC采用热压法进行烧结;
(5)成品。对所得到的陶瓷烧结体构成的模具的内表面进行研磨,使其达到较高的光滑度, 对于一般要求的玻璃模具,不进行研磨表面光滑度也可达到使用要求。所成型的模具相对密度可达到96%以上,更优良的可达到98%以上,所述模具与玻璃接触的部分平均粗糙度范围可达到广lOOnm。用金刚石研磨后平均粗糙度范围可达到广50nm。本发明的玻璃成型模具具有优良的耐磨损性,与玻璃的反应性小,脱模性良好,光滑度高,即使长期反复使用也不会引起模具的表面皲裂或脱模不良,使用寿命长。实施例一
原料碳化硅100份、平均粒径为0.广100 μ m的煤焦浙青粉末,碳含量40份添加剂钛化合物有机溶剂甲基乙基酮
制备过程混合将一定比例的碳化硅、碳源以及添加剂采用湿式混合,所述溶剂采用有机溶剂;预烧将混合后的材料在氮气气氛下于20(T100(TC下进行预烧;造粒成型对预烧后的混合物进行造粒成型形成需要的成型体;烧结对成型体在惰性气氛下或真空下于 180(T220(TC采用热压法进行烧结;成品。实施例二
原料碳化硅100份、平均粒径为0.广100 μ m的酚醛树脂粉末,其中碳含量为50份添加剂硼化合物有机溶剂甲基乙基酮
制备过程混合将一定比例的碳化硅、碳源以及添加剂采用湿式混合,所述溶剂采用有机溶剂;预烧将混合后的材料在氩气气氛下于20(T100(TC下进行预烧;造粒成型对预烧后的混合物进行造粒成型形成需要的成型体;烧结对成型体在惰性气氛下或真空下于 180(T220(TC采用热压法进行烧结;成品。 以上所述,仅为本发明的具体实施方式
,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求
1.一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体步骤为(1)混合将一定比例的碳化硅、碳源以及添加剂采用湿式混合,所述溶剂采用有机溶剂;(2)预烧将混合后的材料在惰性气体气氛下于20(T100(TC下进行预烧;(3)造粒成型对预烧后的混合物进行造粒成型形成需要的成型体;(4)烧结对成型体在惰性气氛下或真空下于180(T22(KrC采用热压法进行烧结;(5)成品。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述添加剂为硼化合物、钛化合物中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述碳源为煤焦浙青、酚醛树脂。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述碳源的平均粒径为0. Γ100 μ m。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲基乙基酮等酮类溶剂。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述惰性气体为氮气。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,所述成品中碳化硅的质量百分比为60、5%,碳为观% 38%,其余为杂质。
8.根据权利要求1所述的一种玻璃成型模具的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述成型方法可采用注射成型法。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃成型模具的制备方法,具体步骤为(1)、混合将一定比例的碳化硅、碳源以及添加剂采用湿式混合,所述溶剂采用有机溶剂;(2)、预烧将混合后的材料在惰性气体气氛下于200~1000℃下进行预烧;(3)、造粒成型对预烧后的混合物进行造粒成型形成需要的成型体;(4)、烧结对成型体在惰性气氛下或真空下于1800~2200℃采用热压法进行烧结;(5)成品。本发明的玻璃成型模具具有优良的耐磨损性,与玻璃的反应性小,脱模性良好,光滑度高,即使长期反复使用也不会引起模具的表面皲裂或脱模不良,使用寿命长。
文档编号C04B35/622GK102408235SQ201110227119
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者王其玉, 王强, 陈东 申请人:苏州卡波尔模具科技有限公司
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