[发明专利]制造光学元件的方法和光学元件

权利要求书

1.一种使用模制步骤来制造由光学陶瓷组成的光学元件、尤其是透镜的方法，所述模制步骤包含制造生坯，且所述模制步骤包含应用至少一个近净形模具，其中将介于约0.1MPa与50MPa之间、优选介于0.5MPa与25MPa之间、尤其优选介于约1MPa与12MPa之间的中等压力在将陶瓷粉末填充到所述模具中期间而施加至所述粉末批料上或施加至已位于所述模具中的所述陶瓷粉末批料上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述模制步骤期间所应用的模制方法是选自離心注粉漿成型或热铸。

3.根据前述权利要求中一或多项权利要求所述的方法，其中通过所述方法获得的光学陶瓷包含展示立方晶体结构的单晶粒。

4.根据前述权利要求中一或多项权利要求所述的方法，其中基础材料具有一定纯度以致杂质的含量为约＜500ppm、优选约＜100ppm、更优选＜50ppm，其中过渡金属的含量总和为约＜250ppm、优选约＜125ppm、更优选约＜75ppm。

5.根据前述权利要求中一或多项权利要求所述的方法，其中用作模制方法的浇铸方法包含应用基于聚电解质、羧酸酯或烷醇胺的短链表面活性剂作为液化剂和/或分散剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述分散剂的含量介于约0.1重量％与10重量％之间、优选介于0.1重量％与5重量％之间、更优选介于0.1重量％与3重量％之间。

7.根据权利要求5和/或6所述的方法，其中所述分散在碱性以及酸性环境中进行。

8.根据前述权利要求中一或多项权利要求所述的方法，其中在離心注粉漿成型期间使用胶态和/或分子粘合剂(聚合物：离子性、阳离子性和阴离子性)和/或合成粘合剂(例如聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯甲基丙烯酸酯(PMA)和/或植物来源的粘合剂(例如纤维素))，所述粘合剂在脱气后在压坯中留下小孔，所述孔优选小于约100nm、优选小于约75nm、尤其优选小于约50nm。

9.根据权利要求1至7中一或多项权利要求所述的方法，其中在热铸期间使用石蜡、蜡、缩合物、聚烯烃、聚缩丁醛(polybutyral)或多元醇作为粘合剂。

10.根据权利要求8和/或9所述的方法，其中所述粉浆中粘合剂的量为约＜30重量％、优选约＜25重量％、尤其优选约＜20重量％。

11.根据前述权利要求中一或多项权利要求所述的方法，其中在模制期间，陶瓷物质或陶瓷粉浆包含烧结添加剂。

12.根据权利要求11所述的方法，其中使用原硅酸四乙酯(TEOS)、碱金属或碱土金属氟化物(例如LiF、MgF₂)和/或HfO₂和/或ThO₂作为烧结添加剂。

13.根据权利要求11和/或12中任一权利要求所述的方法，其中所述粉浆中烧结添加剂的含量介于1重量％与10重量％之间。

14.根据前述权利要求中一或多项权利要求所述的方法，其中在所述模制步骤后于约25℃到700℃的温度下进行干燥步骤历时约1到500小时，且加热速率为约5K/min，优选加热速率为约2.5K/min，尤其优选加热速率为约1K/min。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述生坯在所述干燥步骤后展示的理论密度(TD)为50％TD、优选60％TD、更优选70％TD。

16.根据权利要求14和/或15所述的方法，其中在所述干燥步骤后所述生坯的液体含量为约＜2.5重量％、优选约＜1重量％、尤其优选约＜0.5重量％。