玻璃是一類應(yīng)用非常廣的材料，一般而言都呈透明、不透氣、并具備一定硬度。玻璃品種多樣，一般根據(jù)功能的不同工藝上也會有所區(qū)分，比如說玻璃硬盤基板和玻璃透鏡這樣的玻璃光學(xué)元件就是將軟化的光學(xué)玻璃放入高精度的模具中，在加溫加壓和保護性氣氛下，一次性直接模壓成型出所希望的形狀，進而根據(jù)需要進行表面研磨來生產(chǎn)的。

由于玻璃光學(xué)元件要求具有很高的精度，因此為了能夠通過加壓成型穩(wěn)定地得到玻璃光學(xué)元件，要求成型模具加工性優(yōu)良，能夠研磨成無氣孔、光滑的光學(xué)表面質(zhì)量；此外，模具與玻璃接觸的地方高溫高壓、腐蝕性氣體并存，因此還需要具有耐氧化性或者耐腐蝕性、對玻璃呈現(xiàn)惰性、并且脫模性優(yōu)良。

模具材質(zhì)的選擇

由于模具的表面光學(xué)質(zhì)量、精度和使用壽命直接關(guān)系到玻璃光學(xué)元件的合格率和與制造成本，因此模具廠在挑選材料上也是煞費心思。尤其是用于模具中心部位、與玻璃最先接觸的模仁，更是需要用最優(yōu)秀的材料去制作。

目前行業(yè)使用的加工模具以石墨為主，但是石墨模具自身存在缺陷，比如硬度低、容易氧化、重復(fù)使用率低、增加生產(chǎn)成本等。至于模仁材料則主要分為不銹鋼和碳化鎢兩大類，但多少都具有硬度不高，耐高溫性能差，使用壽命不高等問題，因此業(yè)界為了提高基材的性能，逐步開始發(fā)展高性能陶瓷材料，如碳化硅陶瓷材料。

碳化硅陶瓷的優(yōu)勢

碳化硅陶瓷是近二十年才發(fā)展起來的新型材料，由于其高強度、高硬度、耐腐蝕、優(yōu)越的高溫性能（強度、抗氧化性、低蠕變），因此與其他陶瓷材料相比，在一些高溫、摩擦等惡劣環(huán)境下會更加耐操，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、冶金、微電子、電力等領(lǐng)域。

特別是無壓燒結(jié)碳化硅陶瓷，它具有高熱導(dǎo)率，低熱膨脹系數(shù)，優(yōu)異的抗氧化和抗熱震性能，能夠顯著提高玻璃模造工藝中模具的升溫和冷卻速度，降低高溫?zé)嵫h(huán)下尺寸精度和表面質(zhì)量變化，被認為最具潛力的模仁基材，主要有以下優(yōu)勢：

①高硬度：碳化硅的硬度比碳化鎢的硬度高許多，即便在極端高溫和壓力下，也具有超強的耐磨性和完全的不滲透性，高硬度同樣意味著在高純應(yīng)用中不會污染介質(zhì)；

②高致密性和低氣孔率：制品密度大，可加工成理想的鏡面效果；

③優(yōu)秀的抗熱震性：極佳的熱導(dǎo)率和始終如一的低熱膨脹系數(shù)，最小化內(nèi)在的溫度梯度使碳化硅具有非常優(yōu)秀的抗熱震性，因此相比其他材料更能適應(yīng)快速的熱循環(huán)-升溫和降溫；

④高溫穩(wěn)定性：可以在其它材料不能滿足的高溫條件下運行，而且高溫不變形；

⑤無比的高溫抗蠕變性能：可以最小化模具的變形；

⑥優(yōu)異的抗氧化性能：可以實現(xiàn)長的服務(wù)壽命。

總而言之，因碳化硅材料優(yōu)異的綜合性性能，由其制造的玻璃模壓模具，具有以下優(yōu)點：優(yōu)異的表面加工質(zhì)量，表面無氣孔、光滑的光學(xué)鏡面；在高溫環(huán)境條件下具有優(yōu)秀的耐氧化性能，而且結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，表面質(zhì)量穩(wěn)定；不與玻璃起反應(yīng)、發(fā)生粘連現(xiàn)象，脫模性能好；即便在高溫條件下其硬度和強度不變。解決鎢鋼的抗氧化性差，導(dǎo)熱系數(shù)低，效率低的問題。

來源：粉體應(yīng)用技術(shù)