[发明专利]非晶质合金、成型模具和光学元件的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及非晶质合金、包括该非晶质合金并且用于照相机透镜等的制备方法的成型模具（molding die）和使用该成型模具成型光学元件的方法。

背景技术

本发明涉及用于通过将玻璃材料模压成型（press-molding）来制备光学元件例如透镜、棱镜等的成型模具。

不需要研磨和抛光工艺的玻璃材料的模压成型技术是能够以低成本简单地制备透镜的简单制备方法。因此，模压成型技术最近已用于不仅制备透镜而且制备棱镜和全部其他光学元件。

用于通过模压成型制备这样的玻璃光学元件的模具材料所需的性能的实例包括优异的耐热性、化学稳定性、硬度、脱模性、加工性等。

此外，已有许多成型模具的提案。例如，US专利No.4629487提出了通过将具有优异的耐热性、抗氧化性和硬度的烧结碳化物加工成所需的形状，然后用具有化学稳定性和与玻璃材料的高脱模性的贵金属涂布表面以形成脱模膜（release film）而制备的成型模具。

但是，为了实现各种光学设计，近来各种玻璃材料已被用于玻璃元件。一些玻璃材料含有高反应性组分例如磷酸、氢氟酸等，并且为了稳定地成型这样的玻璃，需要具有较高脱模性的成型模具用脱模膜。因此，US专利公开No.2009/23694提出了使用非晶质合金的玻璃成型模具，即能够实现化学稳定性和高脱模性的模具。

但是，US专利公开No.2009/23694中记载的成型模具的脱模膜在化学上稳定，但由于其包括切割层而具有低硬度。此外，US专利公开No.2009/23694中记载的PtHfZrNi非晶质合金具有12GPa的硬度值，该硬度值采用由Agilent Technologies,Inc.制造的纳米压痕仪（nano-indenter）测定。

玻璃成型过程中，灰尘从成型模具或装置的滑动部产生。用作模具材料的碳化物具有约13GPa-18GPa的硬度。而用于成型模具的涂层如上所述具有约12GPa的硬度时，这样的碳化物灰尘常常在成型过程中被模具捕捉，由此损伤该涂层。用这样的损伤的成型模具成型玻璃光学元件时，成型模具的损伤也被转印于玻璃光学元件，产生玻璃光学元件的外观中的缺陷。

发明内容

本发明提供具有化学稳定性、良好的脱模性和高硬度的非晶质合金，并且提供使用该合金的成型模具，该成型模具在成型过程中不易被损伤。本发明还提供使用该成型模具成型光学元件的方法。

本发明提供非晶质合金，其含有68原子%-86原子%的Re、8原子%-12原子%的Hf和0.1原子%-5原子%的O。

本发明还提供成型模具，其包括在其表面上形成的非晶质合金的脱模膜，其中该非晶质合金含有68原子%-86原子%的Re、8原子%-12原子%的Hf和0.1原子%-5原子%的O。

本发明还提供光学元件的成型方法，该方法包括将玻璃预型件（preform）放入成型模具中的步骤，和对该玻璃预型件模压成型的步骤，其中该成型模具包括在其表面上形成的非晶质合金的脱模膜，并且该非晶质合金含有68原子%-86原子%的Re、8原子%-12原子%的Hf和0.1原子%-5原子%的O。

根据本发明，能够提供具有化学稳定性、良好的脱模性和高硬度的非晶质合金和使用该合金的成型模具，该成型模具在成型过程中不易被损伤。还能够提供使用该成型模具成型光学元件的方法。

由以下参照附图对例示实施方案的说明，本发明进一步的特点将变得清楚。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施方案的成型模具的示意图。

图2是表示用于根据本发明的实施方案的非晶质合金涂层的溅射装置的解释图。

图3是根据本发明的实施方案的非晶质合金的X-射线衍射图。

图4是用于根据本发明的实施方案的光学元件的成型方法的成型机的示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方案详细说明。

为了解决使用通常的非晶质合金的玻璃成型模具用合金具有低硬度，并且成型模具和使用该模具成型的玻璃元件容易被损伤的问题，提供根据本发明的实施方案的非晶质合金。

根据本发明的实施方案的非晶质合金含有68原子%-86原子%的Re、8原子%-12原子%的Hf和0.1原子%-5原子%的O。

通过使用根据实施方案的非晶质合金，能够制备具有化学稳定性和高脱模性的玻璃成型模具，原因在于该非晶质合金在化学上稳定并且由于其高硬度而在成型过程中不易损伤。