紅外玻璃的模壓制造研究.pdf

1、紅外玻璃作為一種新型的紅外材料具有性價比高的特征，可以采用模壓的方法加工成所需的形狀，因而備受紅外業(yè)界的關注，在微光學方面發(fā)揮著越來越重要的作用。對硫系玻璃的模壓工藝的研究尚處于起步階段，國內(nèi)外對于硫系玻璃的模壓工藝的仿真研究還未見報道。研究硫系玻璃材料的熱機械性能，進而分析紅外玻璃模壓工藝的壓印特性有著至關重要的意義。
　　 本文測定了硫系玻璃的熱機械屬性(蠕變響應)，將參數(shù)擬合后建立硫系玻璃粘彈性模型。利用所建立的材料模型，

2、分別構(gòu)造了不同的壓印幾何模型，用以考察模壓工藝的填充機制。論文采用矩形溝道的模板研究壓印溫度、壓印力和時間對壓印效果的影響，并對工藝參數(shù)進行優(yōu)化，對不同的模板幾何結(jié)構(gòu)和尺寸對填充效果的影響進行分析，隨后又在三維條件下研究了模壓過程中硫系玻璃內(nèi)部的應力分布特性，介紹了實驗中主要的脫模缺陷，重點考察了脫模時的應力分布及其對脫模缺陷產(chǎn)生的影響。
　　 本文研究表明，利用有限元方法研究硫系玻璃模壓工藝的方法是可行的，硫系玻璃在模壓溫度下

3、呈現(xiàn)出明顯的粘彈性材料的屬性，其彈性模量在模壓溫度下會下降至少5個數(shù)量級；模壓溫度、壓印力和時間對壓印效果有著顯著的影響，采用優(yōu)化的工藝參數(shù)(壓印力30N，壓印溫度480℃，壓印時間1800s)后，模具填充率達到97.2％；模板的壓入深度隨著模具占空比和襯底深寬比的上升而增加，隨著模具深寬比的增加而減??；對于不同的模板形狀，材料會呈現(xiàn)出應力高度集中區(qū)，相對集中區(qū)和相對較低區(qū)三個分布區(qū)；并且在壓印過程中，會有明顯的應力松弛，應力非集中區(qū)應