《紅外材料非球面光學元件的高精度模壓技術基礎研究》是依託蘇州大學，由倪穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：紅外材料非球面光學元件的高精度模壓技術基礎研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：倪穎
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
紅外非球面元件在軍用和民用產品中的廣泛需求，要求實現高精度紅外非球面元件低成本、大批量、高效率的生產。硫系玻璃作為一種低成本的紅外材料使紅外光學系統大範圍的使用成為可能。硫系玻璃的材料特性決定了用常規方法加工非球面面形較難，不易實現高精度，批量的穩定生產，但非常適用於精密模壓成型工藝。高精度模壓成型技術未來可能成為大批量生產非球面紅外光學元件的最佳方法。本項目以硫系玻璃非球面模壓成型技術為研究對象，擬採用理論和實驗研究結合的手段對玻璃模壓成型技術的關鍵技術：非球面模具模芯的設計與加工方法；硫系玻璃模壓工藝參數的最佳化選擇；模壓工藝對模壓用硫系玻璃性能的影響等展開研究。通過有限元模擬和模壓工藝實驗得到非球面模具模芯設計方法及加工工藝規範， 掌握2-3種硫系玻璃非球面光學元件模壓工藝的參數規律，形成硫系玻璃模壓成型技術的自主智慧財產權。
結題摘要
本項目基於紅外非球面元件在軍用和民用產品中的廣泛需求而提出，將精密玻璃模壓成型技術用於硫系玻璃材料紅外光學元件的研製，使紅外光學元件低成本、大範圍的使用成為可能。研究內容涵蓋了高精度非球面模壓成型技術的關鍵技術：超硬合金非球面模壓模芯的設計、研製方法，建立了模芯表面質量與加工參數的關係；獲得了一個PV值為191nm，粗糙度為6nm的碳化鎢非球面模芯；提出了可用傳統光學冷加工方法加工的陶瓷玻璃“ZerodurK20”作為碳化鎢的替代品用於硫系玻璃模壓的模芯並完成了模芯加工；完成硫系玻璃模壓預型片設計及加工工藝研究；完成了硫系玻璃非球面模壓理論分析及有限元仿真，研究所得的硫系玻璃光學元件模壓工藝參數最佳化方法可以指導模壓成型工藝檔案的快速確立。本項目所展開的研究內容對發展紅外光學技術，實現紅外光學元件高精度、大批量低成本的生產具有重要理論意義和實用價值。
