[发明专利]非等温玻璃模压方法

权利要求书

1.一种非等温玻璃模压成型方法，包括：

加热步骤：在下模具(102)上放置待压玻璃制品(103)，电机驱动下模具(102)以一定速度上升，利用电压给下模具(102)加热，以此传热给所述玻璃制品(103)，使所述玻璃制品(103)的温度上升到玻璃的转化温度(T_g)及以上；

所述玻璃制品(103)的粘度η以下列方程定义：

其中f代表摩擦力，S代表接触面积，V代表速度，速度梯度表现为垂直方向的下模具(102)带动电机上升的速度，当时，此时单位为Pa，代表压强；接触面随着接触程度的不同而发生改变，这个接触面相对于上模具(101)和下模具(102)和玻璃制品(103)是一样的，通过对比上模具(101)和下模具(102)和玻璃制品(103)的压强关系来确定某一范围的压力值和速度值使所述上模具(101)和下模具(102)压制玻璃制品(103)而使所述上模具(101)和/或下模具(102)不变形；其中玻璃制品(103)的粘度η与速度梯度0.01mm/s相乘得到玻璃的压强—温度关系；

压制步骤：电机继续驱动下模具(102)继续上升，同时携带所述玻璃制品(103)位移，使玻璃制品(103)接触上模具(101)，完成压制过程；所述上模具(101)和下模具(102)由单晶硅材料制成；超过所述玻璃的转化温度，玻璃制品(103)软化速度快，所述压制步骤不会对所述上模具(101)和下模具(102)造成破坏；在未达到所述玻璃的转化温度之前，玻璃体状态下的压强大于硅，所述压制步骤会对所述上模具(101)和下模具(102)造成破坏；

退火步骤：对所述玻璃制品(103)进行慢速退火处理形成成型的透镜，将所述成型透镜在上模具(101)和下模具(102)中释放内应力；

冷却取模步骤：将退火后的成型透镜冷却至室温；将冷却后的模成型透镜从上模具(101)和下模具(102)中脱离出来。

2.如权利要求1所述的模压成型方法，其中：所述玻璃制品为玻璃球，由硼硅酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、磷酸玻璃、镧系玻璃制备。

3.如权利要求1所述的模压成型方法，其中：所述单晶硅的德拜温度为650K，在室温到350℃(623K)的区间内，硬度下降不明显，而超过350℃(623K)之后逐渐有明显的变化；其中，活化能通过下列方程(1)定义：

其中H为硅的硬度，T为过渡点以上的温度，k为玻尔兹曼常数，sinh是双曲正弦函数，改变活化能U和拟合参数A与β，精确拟合过渡点以上的温度依赖性曲线，并根据上述方程(1)拟合出硅的硬度-温度曲线。

4.如权利要求1所述的模压成型方法，其中，

所述玻璃制品为K9玻璃，所述转化温度大于833K，即560℃，的部分为超过所述转化温度(T_g)值的部分，当电机驱动下模具使待压制玻璃球接触上模具并接触一段时间后，只有一小部分满足软化程度，即达到所述转化温度(T_g)值以上，可以压制的玻璃只有一小部分，需要使电机速度慢于热传导速度，当与上模具和下模具接触的玻璃温度均高于所述转化温度(T_g)值后才能继续压制步骤，且不会损坏模具。

5.如权利要求1所述的模压成型方法，其中，

所述玻璃制品为K9玻璃，所述玻璃制品由固体转变成为液体是在一定温度区间内进行的，此温度区间从玻璃的转化温度(T_g)开始到玻璃的粘度变为10^4.6dPa·s所对应的温度为止，低于此玻璃转化温度范围，体系呈现如固体的行为，称之为玻璃体；高于玻璃的粘度变为10^4.6dPa·s所对应的温度范围为熔体；在玻璃转化温度和玻璃的粘度变为10^4.6dPa·s所对应的温度范围内，玻璃液会由黏性体经黏塑性体、黏弹性体逐渐转变成弹性体；所述温度区间为所述玻璃制品的加工区间。