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随着塑料制品日溢广泛的应用，如日化用品和饮料包装容器等，外观的需要往往要求塑料模具型腔的表面达到镜面抛光的程度。而生产光学镜片、镭射唱片等模具对表面粗糙度要求极高，因而对抛光性的要求也极高。抛光不仅增加工件的美观，而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性，还可以使模具拥有其它优点，如使塑料制品易于脱模，减少生产注塑周期等。因而抛光在塑料模具制作过程中是很重要的一道工序。
1 抛光方法
目前常用的抛光方法有以下几种：
 1.1 机械抛光机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具，表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。利用该技术可以达到 Ra0.008μm的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。
1.2 化学抛光化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的工件，可以同时抛光很多工件，效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。
1.3 电解抛光 电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。与化学抛光相比，可以消除阴极反应的影响，效果较好。
电化学抛光过程分为两步： （1）宏观整平 溶解产物向电解液中扩散，材料表面几何粗糙下降，Ra＞1μm。 （2）微光平整 阳极极化，表面光亮度提高，Ra＜1μm。
 1.4 超声波抛光将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中，依靠超声波的振荡作用，使磨料在工件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小，不会引起工件变形，但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上，再施加超声波振动搅拌溶液，使工件表面溶解产物脱离，表面附近的腐蚀或电解质均匀；超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程，利于表面光亮化。
1.5 流体抛光流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。常用方法有：磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动，使携带磨粒的液体介质高速往复流过工件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物（聚合物状物质）并掺上磨料制成，磨料可采用碳化硅粉末。
1.6 磁研磨抛光 磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷，对工件磨削加工。这种方法加工效率高，质量好，加工条件容易控制，工作条件好。采用合适的磨料，表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。   
2 机械抛光基本方法 在塑料模具加工中所说的抛光与其他行业中所要求的表面抛光有很大的不同，严格来说，模具的抛光应该称为镜面加工。它不仅对抛光本身有很高的要求并且对表面平整度、光滑度以及几何精确度也有很高的标准。表面抛光一般只要求获得光亮的表面即可。
镜面加工的标准分为四级：AO=Ra0.008μm，A1=Ra0.016μm，A3=Ra0.032μm，A4=Ra0.063μm，由于电解抛光、流体抛光等方法很难精确控制零件的几何精确度，而化学抛光、超声波抛光、磁研磨抛光等方法的表面质量又达不到要求，所以精密模具的镜面加工还是以机械抛光为主。
2.1 机械抛光基本程序 要想获得高质量的抛光效果，最重要的是要具备有高质量的油石、砂纸和钻石研磨膏等抛光工具和辅助品。而抛光程序的选择取决于前期加工后的表面状况，如机械加工、电火花加工，磨加工等等。
机械抛光的一般过程如下： （1）粗抛 经铣、电火花、磨等工艺后的表面可以选择转速在35 000—40 000 rpm的旋转表面抛光机或超声波研磨机进行抛光。常用的方法有利用直径Φ3mm、WA # 400的轮子去除白色电火花层。然后是手工油石研磨，条状油石加煤油作为润滑剂或冷却剂。一般的使用顺序为#180 ~ #240 ~ #320 ~ #400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000。许多模具制造商为了节约时间而选择从#400开始。 （2）半精抛半精抛主要使用砂纸和煤油。砂纸的号数依次为：#400 ~ #600 ~ #800 ~ #1000 ~ #1200 ~ #1500。实际上#1500砂纸只用适于淬硬的模具钢（52HRC以上），而不适用于预硬钢，因为这样可能会导致预硬钢件表面烧伤。 （3）精抛精抛主要使用钻石研磨膏。若用抛光布轮混合钻石研磨粉或研磨膏进行研磨的话，则通常的研磨顺序是9μm（#1800）~ 6μm（#3000）~3μm（#8000）。9μm的钻石研磨膏和抛光布轮可用来去除#1200和#1500号砂纸留下的发状磨痕。接着用粘毡和钻石研磨膏进行抛光，顺序为1μm（#14000）~ 1/2μm（#60000）~1/4μm（#100000）。精度要求在1μm以上（包括1μm）的抛光工艺在模具加工车间中一个清洁的抛光室内即可进行。若进行更加精密的抛光则必需一个绝对洁净的空间。灰尘、烟雾，头皮屑和口水沫都有可能报废数个小时工作后得到的高精密抛光表面。
2.2 机械抛光中要注意的问题 用砂纸抛光应注意以下几点：（1）用砂纸抛光需要利用软的木棒或竹棒。在抛光圆面或球面时，使用软木棒可更好的配合圆面和球面的弧度。而较硬的木条像樱桃木，则更适用于平整表面的抛光。修整木条的末端使其能与钢件表面形状保持吻合，这样可以避免木条（或竹条）的锐角接触钢件表面而造成较深的划痕。（2）当换用不同型号的砂纸时，抛光方向应变换45°~ 90°，这样前一种型号砂纸抛光后留下的条纹阴影即可分辨出来。在换不同型号砂纸之前，必须用100％纯棉花沾取酒精之类的清洁液对抛光表面进行仔细的擦拭，因为一颗很小的沙砾留在表面都会毁坏接下去的整个抛光工作。从砂纸抛光换成钻石研磨膏抛光时，这个清洁过程同样重要。在抛光继续进行之前，所有颗粒和煤油都必须被完全清洁干净。（3）为了避免擦伤和烧伤工件表面，在用#1200和#1500砂纸进行抛光时必须特别小心。因而有必要加载一个轻载荷以及采用两步抛光法对表面进行抛光。用每一种型号的砂纸进行抛光时都应沿两个不同方向进行两次抛光，两个方向之间每次转动45°~ 90°。
钻石研磨抛光应注意以下几点：（1）这种抛光必须尽量在较轻的压力下进行特别是抛光预硬钢件和用细研磨膏抛光时。在用#8000研磨膏抛光时，常用载荷为100~200g/cm2，但要保持此载荷的精准度很难做到。为了更容易做到这一点，可以在木条上做一个薄且窄的手柄，比如加一铜片；或者在竹条上切去一部分而使其更加柔软。这样可以帮助控制抛光压力，以确保模具表面压力不会过高。 （2）当使用钻石研磨抛光时，不仅是工作表面要求洁净，工作者的双手也必须仔细清洁。（3）每次抛光时间不应过长，时间越短，效果越好。如果抛光过程进行得过长将会造成“橘皮”和“点蚀”。（4）为获得高质量的抛光效果，容易发热的抛光方法和工具都应避免。比如：抛光轮抛光，抛光轮产生的热量会很容易造成“橘皮”。（5）当抛光过程停止时，保证工件表面洁净和仔细去除所有研磨剂和润滑剂非常重要，随后应在表面喷淋一层模具防锈涂层。
3 影响模具抛光质量的因素由于机械抛光主要还是靠人工完成，所以抛光技术目前还是影响抛光质量的主要原因。除此之外，还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺等有关。优质的钢材是获得良好抛光质量的前提条件，如果钢材表面硬度不均或特性上有差异，往往会产生抛光困难。钢材中的各种夹杂物和气孔都不利于抛光。
3.1 不同硬度对抛光工艺的影响 硬度增高使研磨的困难增大，但抛光后的粗糙度减小。由于硬度的增高，要达到较低的粗糙度所需的抛光时间相应增长。同时硬度增高，抛光过度的可能性相应减少。
3.2 工件表面状况对抛光工艺的影响钢材在切削机械加工的破碎过程中，表层会因热量、内应力或其他因素而损坏，切削参数不当会影响抛光效果。电火花加工后的表面比普通机械加工或热处理后的表面更难研磨，因此电火花加工结束前应采用精规准电火花修整，否则表面会形成硬化薄层。如果电火花精修规准选择不当，热影响层的深度最大可达0.4mm。硬化薄层的硬度比基体硬度高，必须去除。因此最好增加一道粗磨加工，彻底清除损坏表面层，构成一片平均粗糙的金属面，为抛光加工提供一个良好基础。  
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Pro/MOLDESIGN是Pro/ENGINEER的一个选用模块﹐提供给使用者仿真模具设计过程所需的工具。这个模块接受实体模型来创建模具组件﹐且这些模具组件必然是实体零件﹐可以应用在许多其它的Pro/ENGINEER模块﹐例如零件﹐装配﹐出图及制造等模块。由于系统的参数化特性 ﹐当设计模型被修改时﹐系统将迅速更新,幷将修改反映到相关的模具组件上。
 
典型的Pro/MOLDESIGN过程
 
在Pro/ENGINEER中创建模具组件,将包含某些或所有以下的步骤。
 
1.创建或叫回设计模型。
 
2.进行拔模斜度检查或厚度检查﹐以确定零件有恰当拔模斜度﹐可以从模具中完全退出﹔或确认没有过厚的区域以造成下陷。                                              
 
3.叫回或创建工件(workpiece)﹐这个工件是用来定义所有模具组件的体积﹐而这些组件将决定零件的最后形状.如果需要选取适当的模座。
 
4.在模具模型上创建缩水率。缩水率根据选择的形态﹐可以等向(isotropically)或非等向(anisotropically)地增加在整个模型指定的特征尺寸。
 
5.加入模具装配特征形成流入口﹐流道及浇口。这此特征创建后将被加到模具设计中﹐且将从模具组件几何中被挖除。
 
6.定义分模面及模块体积﹐用来分割工件形成个别的模具组件。
 
7.抽取(Extract)所有完成的模块的体积﹐将所有的曲面几何转换为实体几何﹐形成实体零件﹐在Pro/ENGINEER其它的模块中使用。
 
8.填满模具槽穴来创建模型。借着利用工件的体积减去抽取的模具组件的体积﹐系统就能以剩下人体积自动创建模型。
 
9.定义模具开启的步骤及检查干涉﹐如必要就进行修改。
 
10.依需要装配模座组件.这些模座是标准的模座零件﹐可由诸如HASCOA及DME等供应处取得﹐系统将它们与模具模型一起显示。
 
11.完成所有组件的细部出图及其它的设计项目﹐例如射出系统的配置及冷却水路的布置。
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塑料电子零部件大都采用注射成型，由于这些塑料件本身具有较高的设计精度，使用特殊的工程塑料加工，对这些塑料件不能采用常规的注射成型，而必须采用精密注射成型工艺技术。为了保证这些精密塑料件的性能、质量与可靠性及长期使用的稳定性，注射成型出质量较高、符合产品设计要求的塑料制品，必须对塑料材料、注塑设备与模具设计及注塑工艺以及注塑现场管理进行完善。
 
我们通常说的精密注塑成型是指注塑制品的外型精度应满足严格的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要进行精密注塑必须有许多相关的条件，而最本质的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基本因素。设计塑料制品时，应首先选定工程塑料材料，而能进行精密注塑的工程塑料又必须选用那些力学性能高、尺寸稳定、抗蠕变性能好、耐环境应力开裂的材料。其次应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、件重、质量要求以及预想的模具结构选用适用的注塑机。在加工过程中，影响精密注塑制品的因素主要来自模具的温度、注塑工艺控制，以及生产现场的环境温度和湿度变化幅度及后天产品退火处理等方面。
 
就精密注塑而言，模具是用以取得符合质量要求的精密塑料制品的关键之一，精密注塑用的模具应切实符合制品尺寸、精度及形状的要求，模具材料应严格选取。但即使模具的精度、尺寸一致，其模塑的塑料制品之实际尺寸也会因收缩量差异而不一致。因此，有效地控制塑料制品的收缩率在精密注塑技术中就显得十分重要。
 
注塑模具设计得合理与否会直接影响塑料制品的收缩率，由于模具型腔尺寸是由塑料制品尺寸加上所估算的收缩率求得的，而收缩率则是由塑料生产厂家或工程塑料手册推荐的一个范围内的数值，它不仅与模具的浇口形式、浇口位置与分布有关，而且与工程塑料的结晶取向性(各向异性)、塑料制品的形状、尺寸、到浇口的距离及位置有关，同时和模具冷却分布系统紧密相关。影响塑料收缩率的主要有热收缩、相变收缩、取向收缩、压缩收缩与弹性回复等因素，而这些影响因素与精密注塑制品的成型条件或操作条件有关。因此，在设计模具时必须考虑这些影响因素与注塑条件的关系及其表观因素，如注塑压力与模腔压力及充模速度、注射熔体温度与模具温度、模具结构及浇口形式与分布，以及浇口截面积、制品壁厚、塑料材料中增强填料的含量、塑料材料的结晶度与取向性等因素的影响。上述因素的影响也因塑料材料不同、其它成型条件如温度、湿度、继续结晶化、成型后的内应力、注塑机的变化而不同。
 
由于注塑过程是把塑料从固态(粉料或粒料)向液态(熔体)又向固态(制品)转变的过程。从粒料到熔体，再由熔体到制品，中间要经过温度场、应力场、流场以及密度场等的作用，在这些场的共同作用下，不同的塑料(热固性或热塑性、结晶性或非结晶性、增强型或非增强型等)具有不同的聚合物结构形态和流变性能。凡是影响到上述"场"的因素必将会影响到塑料制品的物理力学性能、尺寸、形状、精度与外观质量。这样，工艺因素与聚合物的性能、结构形态和塑料制品之间的内在联系会通过塑料制品表现出来。分析清楚这些内在的联系，对合理地拟定注塑加工工艺、合理地设计并按图纸制造模具、乃至合理选择注塑加工设备都有重要意义。精密注塑与普通注塑在注塑压力和注射速率上也有区别，精密注塑常采用高压或超高压注射、高速注射以获得较小的成型收缩率。综合上述各种原因，设计精密注塑模具时除考虑一般模具的设计要素外，还须考虑以下几点：①采用适当的模具尺寸公差；②防止产生成型收缩率误差；③防止发生注塑变形；④防止发生脱模变形；⑤使模具制造误差降至最小；⑥防止模具精度的误差；⑦保持模具精度。
 
 
收缩率会因注塑压力而发生变化，因此，对于单型腔模具，型腔内的模腔压力应尽量一致；至于多型腔模具，型腔之间的模腔压力应相差很小。在单型腔多浇口或多型腔多浇口的情况下，必须以相同的注塑压力注射，使型腔压力一致。为此，必须确保使浇口位置均衡。为了使型腔内的模腔压力一致，最好使浇口入口处的压力保持一致。浇口处压力的均衡与流道中的流动阻力有关。所以，在浇口压力达到均衡之前，应先使流通均衡。
 
由于熔体温度和模具温度对实际收缩率产生影响，因此在设计精密注塑模具型腔时，为了便于确定成型条件，必须注意型腔的排列。因为熔融塑料把热量带入模具，而模具的温度梯度分布一般是围绕在型腔的周围，呈以主流道为中心的同心圆形状。
 
因此，流道均衡、型腔排列和以主流道为中心的同心圆状排列等设计措施，对减小各型腔之间的收缩率误差、扩大成型条件的允许范围以及降低成本都是必要的。精密注塑模具的型腔排列方式应满足流道均衡和以主流道为中心排列两方面的要求，且必须采用以主流道为对称线的型腔排列方式，否则会造成各型腔的收缩率差异。
 
由于模具温度对成型收缩率的影响很大，同时也直接影响注塑制品的力学性能，还会引起制品表面发花等各种成型缺陷，因此必须使摸具保持在规定的温度范围内，而且还要使模具温度不随时间变化而变化。多型腔模具的各型腔之间的温差也不得发生变化。为此，在模具设计中必须采取对模具加热或冷却的温度控制措施，且为了使模具各型腔间的温差尽量缩小，必须注意温控-冷却回路的设计。在型腔、型芯温控回路中，主要有串联冷却与并联冷却两种连接方式。
 
从热交换效率来看，冷却水的流动应呈紊流。但是在并联冷却回路中，成为分流的一条回路中的流量比在串联冷却回路中的流量小，这样可能会形成层流，而且实际进入每条回路中的流量也不一定相同。由于进入各回路的冷却水温度相同，各型腔的温度也应相同，但实际上因各回路中的流量不同，且每条回路的冷却能力也不相同，致使各模腔的温度也不可能一致。采用串联冷却回路的缺点是冷却水的流动阻力大，最前面的型腔入口处的冷却水温度同最后型腔入口处的冷却水温度有明显的差别。冷却水出入口的温差因流量的大小而变化。对于加工.塑料件的小型精密注塑模具而言，一般从降低模具成本考虑，采用串联冷却回路较适宜。如果所使用的模温调节控制仪(机)的性能能在2℃内控制冷却水的流量，则各型腔的温差最大也可保持在2℃范围内。
 
模具型腔和型芯应有各自的冷却水回路系统。在冷却回路的设计上，由于从型腔和型芯上所摄取的热量不同，回路结构的热阻力也不一样，型腔与型芯入口处的水温会产生很大的温差。若采用同一系统，冷却回路设计也较困难。一般.塑料件用的小型注塑模具型芯都很小，采用冷却水系统有很大的困难。如有可能，可以采用被青铜材料制造型芯，对实心铍青铜型芯则可采用插入式冷却的方法。另外，在对注塑制品采取防止翘曲的对策时，也希望型腔与型芯之间保持一定的温差。因此设汁型腔与型芯的冷却回路时应能分别进行温度的调节和控制。为了保持在注塑压力、锁模力下的模具精度，设计模具结构时必须考虑对型腔零件进行磨削、研磨和抛光等加工的可行性。尽管型腔、型芯的加工已经达到高精度的要求，而且收缩率也同所预计的一样，但由于成型时的中心偏移，其所成型的制品内侧、外侧的相关尺寸都很难达到塑料零部件的设计要求。为了保持动、定模型腔在分型面上的尺寸精度，除了设置常规模具所常用的导柱、导套定中心外，还必须加装锥形定位销或楔形块等定位以确保定位精度准确、可靠。
 
精密注塑技术是塑料零部件的主要和关键生产技术，而精密注塑模具的设计是这项生产技术的主要部分，合理地设计精密注塑模具是获得精密制品的基础和必要前提。通过合理地确定模具的尺寸与公差、采取防止注塑制品产生收缩率误差、注塑变形、脱模变形、溢边等，以及确保模具精度等技术措施，并采用正确的精密注塑工艺、适用的工程塑料材料和精密的注塑设备，使之达到最佳的匹配！

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设计塑料模时，确定了模具结构之後即可对模具的各部分进行详细设计，即确定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。这时将涉及有关材料收缩率等主要的设计参数。因而只有具体地掌握成形塑料的收缩率才能确定型腔各部分的尺寸。即使所选模具结构正确，但所用参数不当，就不可能生产出品质合格的塑件。
塑料收缩率及其影响因素
　　热塑性塑料的特性是在加热後膨胀，冷却後收缩，当然加压以後体积也将缩小。在注塑成形过程中，首先将熔融塑料注射入模具型腔内，充填结束後熔料冷却固化，从模具中取出塑件时即出现收缩，此收缩称为成形收缩。塑件从模具取出到稳定这一段时间内，尺寸仍会出现微小的变化，一种变化是继续收缩，此收缩称为後收缩。另一种变化是某些吸湿性塑料因吸湿而出现膨胀。例如尼龙610含水量为 3%时，尺寸增加量为2%；玻璃纤维增强尼龙66的含水量为40%时尺寸增加量为0.3%。但其中起主要作用的是成形收缩。目前确定各种塑料收缩率（成形收缩＋後收缩）的方法，一般都推荐德国国家标准中DIN16901的规定。即以23℃±0.1℃时模具型腔尺寸与成形後放置 24小时，在温度为23℃，相对湿度为50±5%条件下测量出的相应塑件尺寸之差算出。
　　收缩率S由下式表示： S={(D－M)/D}×100%(1)
　　其中：S-收缩率； D-模具尺寸； M-塑件尺寸。
　　如果按已知塑件尺寸和材料收缩率计算模具型腔则为 D=M/(1-S) 在模具设计中为了简化计算，一般使用下式求模具尺寸：
　　D=M+MS(2)
　　如果需实施较为精确的计算，则应用下式： D=M+MS+MS2(3)
　　但在确定收缩率时，由於实际的收缩率要受众多因素的影响也只能使用近似值，因而用式(2)计算型腔尺寸也基本上满足要求。在制造模具时，型腔则按照下偏差加工，型芯则按上偏差加工，便於必要时可作适当的修整。
　　难於精确确定收缩率的主要原因，首先是因各种塑料的收缩率不是一个定值，而是一个范围。因为不同工厂生产的同种材料的收缩率不相同，即使是一个工厂生产的不同批号同种材料的收缩率也不一样。因而各厂只能为用户提供该厂所生产塑料的收缩率范围。其次，在成形过程中的实际收缩率还受到塑件形状，模具结构和成形条件等因素的影响。下面对这些因素的影响作一介绍。
塑件形状
　　对於成形件壁厚来说，一般由於厚壁的冷却时间较长，因而收缩率也较大，如图1所示。对一般塑件来说，当熔料流动方向L尺寸与垂直於熔料流方向W尺寸的差异较大时，则收缩率差异也较大。从熔料流动距离来看，远离浇口部分的压力损失大，因而该处的收缩率也比*近浇口部位大。因加强筋、孔、凸台和雕刻等形状具有收缩抗力，因而这些部位的收缩率较小。
模具结构
　　浇口形式对收缩率也有影响。用小浇口时，因保压结束之前浇口即固化而使塑件的收缩率增大。注塑模中的冷却回路结构也是模具设计中的一个关键。冷却回路设计得不适当，则因塑件各处温度不均衡而产生收缩差，其结果是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁部分，模具温度分布对收缩率的影响则更为明显。
成形条件 
　　料筒温度：料筒温度（塑料温度）较高时，压力传递较好而使收缩力减小。但用小浇口时，因浇口固化早而使收缩率仍较大。对於厚壁塑件来说，即使料筒温度较高，其收缩仍较大。
　　补料：在成形条件中，尽量减少补料以使塑件尺寸保持稳定。但补料不足则无法保持压力，也会使收缩率增大。
　　注射压力：注射压力是对收缩率影响较大的因素，特别是充填结束後的保压页号335压力。在一般情况下，压力较大的时因材料的密度大，收缩率就较小。
　　注射速度：注射速度对收缩率的影响较小。但对於薄壁塑件或浇口非常小，以及使用强化材料时，注射速度加快则收缩率小。
　　模具温度：通常模具温度较高时收缩率也较大。但对於薄壁塑件，模具温度高则熔料的流动阻抗小，*]而收缩率反而较小。
　　成形周期：成形周期与收缩率无直接关系。但需注意，当加快成形周期时，模具温度、熔料温度等必然也发生变化，从而也影响收缩率的变化。在作材料试验时，应按照由所需产量决定的成形周期进行成形，并对塑件尺寸进行检验。用此模具进行塑料收缩率试验的实例如下。 注射机：锁模力70t 螺杆直径Φ35mm 螺杆转速80rpm 成形条件：最高注射压力178MPa 料筒温度230(225-230-220-210)℃ 240(235-240-230-220)℃ 250(245-250-240-230)℃ 260(225-260-250-240)℃ 注射速度57cm3/s 注射时间0.44～0.52s 保压时间6.0s 冷却时间15.0s
模具尺寸和制造公差
　　模具型腔和型芯的加工尺寸除了通过D=M(1+S)公式计算基本尺寸之外，还有一个加工公差的问题。按照惯例，模具的加工公差为塑件公差的 1/3。但由於塑料收缩率范围和稳定性各有差异，首先必须合理化确定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收缩率范围较大或收缩率稳定较差塑料成形塑件的尺寸公差应取得大一些。否则就可能出现大量尺寸超差的废品。为此，各国对塑料件的尺寸公差专门制订了国家标准或行业标准。中国也曾制订了部级专业标准。但大都无相应的模具型腔的尺寸公差。德国国家标准中专门制订了塑件尺寸公差的DIN16901标准及相应的模具型腔尺寸公差的DIN16749标准。此标准在世界上具有较大的影响，因而可供塑料模具行业参考。
关於塑件的尺寸公差和允许偏差
　　为了合理地确定不同收缩特性材料所成形塑件的尺寸公差，让标准引入了成形收缩差△VS这一概念。 　　△VS＝VSR_VST(4)
　　式中： VS－成形收缩差　VSR－熔料流动方向的成形收缩率　VST－与熔料流动垂直方向的成形收缩率。
　　根据塑料△VS值，将各种塑料的收缩特性分为4个组。△VS值最小的组是高精度组，以此类推，△VS值最大的组为低精度组。并按照基本尺寸编制了精密技术、110、120、130、140、150和160公差组。并规定，用收缩特性最稳定的塑料成形塑件的尺寸公差可选用 110、120和130组。用收缩特性中等稳定的塑料成形塑件的尺寸公差选用120、130和140。如果用这类塑料成形塑件的尺寸公差选用110组时，即可能出大量尺寸超差塑件。用收缩特性较差的塑料成形塑件的尺寸公差选用130、140和150组。用收缩特性最差的塑料成形塑件的尺寸公差选用140、 150和160组。 在使用此公差表时，还需注意以下各点。表中的一般公差用於不注明公差的尺寸公差。直接标注偏差的公差是用於对塑件尺寸标注公差的公差带。其上、下偏差可设计人员自行确定。例如公差带为 0.8mm，则可以选用以下各种上、下偏差构成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每一公差组中均有A、B两组公差值。其中A是由模具零件组合形成的尺寸，增加了模具零件对合处不密合所形成的错差。此增加值为0.2mm。其中B是直接由模具零件所决定的尺寸。 精密技术是专门设立的一组公差值，供具有高精度要求塑件使用。在此用塑件公差之前，首先必须知道所使用的塑料适用哪几个公差组。
 
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一、模具新钢种——超硬型高速钢

　　研究和发展模具新钢种，是改善和提高模具钢的强韧性，延长模具的使用寿命的重要途径。我国模具工业在迅速发展，我国的材料工作者在借鉴国外先进技术的基础上结合本国资源情况和特点，引进和研制了不少新型模具钢。经过生产上的考核筛选，一些性能优异、工艺性能也比较好的钢种受到模具制造和使用单位的欢迎，使模具的使用寿命达到甚至超过国内外同类模具的水平，如北京钢铁学院与大冶钢厂研制的无Co超硬高速钢W12Cr4Mo3V3N(简称V3N)的各项性能优良，获中华人民共和国国家发明奖，中华人民共和国专利(91102252)， V3N模具性能比现用普通高速钢提高2～10倍，相当于国际市场现用含  10%Co的高速钢，已成功地推广应用在工模具生产中，可使寿命成倍增加。

    二、V3N成分及性能特点

　　W12Cr4Mo3V3N(简称V3N)是钨-钼系含氮无钴超硬型高速钢，V3N的化学成分c:1.21%； W: 11.88%； Mo: 2.95%； Cr4.00%； V:2.87%； N: 0.075%.新型超硬高速钢V3N成分设计特点是：

　  高C： C对冷作模具钢的强韧性、耐磨性有决定性的影响。含碳量增加，则抗压强度及耐磨性增加。因此，抗冲击及高强韧冷作模具钢含碳量较高。

    高V： V强烈细化晶粒，强烈提高耐磨性、红硬性及二次硬化能力。但含量过多会明显恶化可锻性及磨削性。

    含N：N可细化晶粒，又有析出强化的作用，且机械性能及焊接性能都较好。

　　主要技术性能：V3N钢具有硬度高、耐磨性好、高的红硬性和一定的韧性，在冷作模具钢上应用效果十分显著。该钢与含钴高速钢相比，价格低廉且易加工，通过适当的热处理，可得到高硬度(HRC67～70)、高红硬性(625℃4小时，HRC63～65)和高耐磨性，韧性和抗弯强度均不低于普通型高速钢，可克服模具刃口塌陷和崩裂等早期损坏。

    三、V3N钢模具的加工工艺

　　模具热处理方法和加工工艺的选择同样要根据模具的工作条件、失效方式和对性能的不同要求来确定。应不断改善热处理设备，改进热处理工艺，使材料的强度、韧性得到最佳配合，并严格遵循热处理工艺，控制加热温度、时间、冷却速度，从而保证模具的使用性能。

　　1，锻造

　　V3N钢含有大量的一次碳化物和二次碳化物，若保留在淬火组织中，将急剧降低模具所有寿命。只有通过对原材料改锻，击碎碳化物，才能使其呈细小、均匀的形貌分布于钢基体，提高整体力学性能。

　　V3N钢导热性差，锻坯加热时应充分预热，始锻温度1170℃，终锻温度950℃，设备可采用250kg(小件)和400kg空气锤，开始采用轻锤快打，中间用重锤打，最后慢打轻打，锻后于石棉粉箱中缓冷取出后即进行退火处理。

　　2，锻后退火

　　可采用等温退火或普通860 oC退火4小时. 机械加工

　　锻后硬度较高，采用等温或普通退火后，机加可顺利进行，淬火后因工硬度较高，故工件成型磨削难度较大，可采用镨铌刚玉加铬制作的砂轮进行磨削。

　　热处理工艺

　　V3N钢在1220～1230℃淬火时，由于存在未熔碳化物，硬度偏低，系淬火温度不足；在1260～1270℃淬火时，晶粒明显过大，系过热现象。选择1230～1240℃淬火加热温度既能使碳化物和合金元素充分溶解到奥氏体中去，又能保持较细晶粒(10～10级)。

    V3N超硬高速钢模具部件采用1220～1230℃经550℃四次回火，硬度可控制在HRC64～67，具体可根据零件尺寸的大小从热处理工艺上进行调整，达到硬度和强度较理想的配合，V3N超硬型高速钢淬火后有较多残余奥氏体，据测定约为25%～30%，必须尽量消除减少，为此进行多次高温回火使之发生马氏体转变。进行4次高温回火后，大部分残余奥氏体发生了马氏体转变，产生二次硬化效应。V3N钢二次硬化效应温度比普通高速钢高30～40℃，这一特性十分宝贵，表明V3N钢有更高红硬性。

    精加工后的深冷处理

　　经深冷处理后，由于残留奥氏体向马氏体转变以及超细碳化物的析出，模具零件硬度和耐磨性将进一步改善，耐磨性可提高40%，既缩短回火时间节省了能量，又明显提高了模具使用寿命。
 
　　高速钢模具深冷处理工艺过程为：模具除油污→放入保温罐中→少量多次注入液氮(196℃)→保温浸泡2.5h→取出模具迅速放入60～70℃热水中。

　　四、V3N钢在冷作模具的应用与效果

　　V3N超硬冷作模具寿命均比 Cr12MoV、Cr12等常用模具寿命提高3～5倍，比现用普通高速钢提高2～10倍，经济效益更为显著，V3N钢制模具性能相当于国际市场现用含10%Co的高速钢。

　　某厂硅钢片冲模原来都是采用CrWMn、Cr12MoV等铬钢制作的，但由于硅钢等硬面脆，故模具耗损量大，采用V3N钢制作模具，经济效果明显
五、结语

    V3N超硬高速钢各项性能优良，适合加工冲裁模等冷作模具，寿命显著提高。

    V3N钢热加工工艺较严格，1220～1230℃淬火，550℃4次1小时回火，精加工后再经深冷处理可获得高硬度、高耐磨性和良好的韧性配合，使用过程中还可定期对凹模进行去应力回火以延长寿命。

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摘要：介绍了紫外光固化技术的基本概念和特点，讨论了预聚物、活性稀释荆以及添加荆对低能表面有机玻璃的附着力和耐磨性的影响。 ‘

关键词：光固化；涂料；耐磨性；预聚物；有机玻璃

0 前言

UV(ultraviolet 紫外光 ) 固化技术是一项节能和环保型新技术，它具有不含有机溶剂、对环境污染小、固化速度快、固化产品性能好、劳动生产率高、节约生产成本、适合高速自动化生产涂 装等特点，在实际生产应用中显示出强大的生命力。目前已广泛应用于涂料、油墨、粘合剂、印刷版材、电子加工、微细加工和快速成型等许多领域。辐射固化涂料 作为一种绿色环 保涂料，与其他传统涂料相比，一直保持快速增长的 势头。特别在我国，进入 21 世纪后，以平均每年大于 50 ％的年增长率快速增长。

有机玻璃的主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯，属于低表面能物质。如何使涂料很好地附着在其表面上并具有良好的耐磨性是一个新兴的课题，本文主要论述了预聚物、活性稀释剂以及添加剂对 UV 固化涂料在低能表面——有机玻璃上的附着力和耐磨性的影响。

l 实验部分

1 ． 1 原材料

齐聚物：新齐 3 ( 双酚 A 环氧丙烯酸酯 ) ，自制； PEA400( 聚酯丙烯酸 uV 树脂 ) ，陕西金岭光固化材料股份有限公司； 6148J( 脂肪族聚氨酯丙烯酸 酯 ) 、 6071( 含溶剂型丙烯酸酯改性低聚物 ) ，台湾 长兴化学品公司； CN972( 芳香族聚氨酯丙烯酸酯 ) ，美国 Sartomer 公司。

稀释单体：二缩三丙二醇二丙烯酸酯 (TPGDA) 、 1 ， 6 —己二醇二丙烯酸酯 (HDDA) 、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 ( TMPTA) ，台湾长兴化学品公司。

引发剂： 1173 光引发剂。

助剂： BYK — 361 、 307 ，德国 BYK 公司； LuwaxAF29 微粉化蜡， BASF 公司。

1 ． 2 仪器与设备

UV — 125A 型紫外光固化机，北京埃士博印刷新技术发展中心； QFz 漆膜附着力测定仪，天津市材料试验机厂； XB 线棒涂布器、 JM — IV 型磨耗仪，上海现代环境工程技术研究所； CCA — 100 表面张力测定仪，英国 CAMTEL 公司。

1 ． 3 涂料的配制及固化

1 ． 3 ． 1 涂料的配制

称取一定质量的预聚物，然后加入稀释单体、光 引发剂、助剂，搅拌均匀，配制成涂料。涂料的配比 见表 1 。

表 1 涂料的基本配比

表 1 涂料的基本配比

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1 ． 3 ． 2 膜的制备与固化

用涂膜涂布器将配好的涂料涂覆在洁净的有机玻璃板上，涂膜厚度为 200 nm ，在光固化机上固化，使固化膜达到表干，用指触干法进行表征，记录固化时间。

1 ． 4 性能测试

固化时间：本实验采用指触干法，以手指轻触漆膜表面，如不感到发粘，即认为漆膜表面已固化。硬度：按照 GB 6739 — 86 涂膜铅笔硬度法测 定。

附着力：按照 GB ／ T 1720 — 79 涂膜附着力测定法测定。分为 7 级， 1 级最佳， 7 级最差。

耐磨性：按照 GB 1768 — 89 涂膜耐磨性测定法测定。磨耗较少者为耐磨性好。

结果与讨论

2 ． 1 附着力及其影响因素

涂膜与基材之间可以通过机械结合、范德华力、形成氢键和化学键、互相扩散等作用形成粘附力。这些作用产生的粘附力决定了涂膜与基材的附着力。

2 ． 1 ． 1 预聚物的影响

预聚物是光固化树脂的主体，它的性能基本上决定了固化后涂膜的主要性能。固定其它条件，考察了新齐 3 、 PEA400 ， 6148 和 6071 对附着力的影响， 对结果较好的新齐 3 和 6148 进行了复配试验，分析 预聚物配比对涂膜附着力的影响，结果见表 2 。

表 2 预聚物配比 ( 质量分数 ) 对涂膜附着力的影响

表 2 预聚物配比 ( 质量分数 ) 对涂膜附着力的影响

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由表 2 可见，在其它组分不变的条件下，改变双酚 A 环氧丙烯酸酯与聚酯改性丙烯酸聚氨酯树脂的比例，附着力变化很大。增大前者的比例，附着力变差。这是由于双酚 A 型环氧丙烯酸酯的双酚 A 刚性结构使固化速率较快，涂膜收缩率大，产生收缩应力，涂膜性脆，附着力变差。聚酯改性丙烯酸聚氨酯树脂含有较长的柔性链结构，涂膜收缩率小，同时涂膜与 基材形成氢键是提高涂膜附着力的主要因素。配方 6 中新齐 3 提供了较快的固化速率和表面硬度，而 6148 则提供了较好的附着力，是理想的预聚物配比。

． 1 ． 2 活性稀释剂的影响

确定预聚物的种类和用量后，考察了双官能度 TPGDA 、 HDDA 和三官能度的 TMPTA 对附着力的影响，实验结果表明：在 TPGDA ： TMPTA=4 ： 1 时附着力最佳。原因为： TMPTA 是三官能度单体，固化快，收缩应力大，其含量高时，附着力下降； TPGDA 交联密度低，收缩率小，使涂膜的残余应力降低，导 致涂膜附着力增强。

2 ． 2 ． 1 预聚物的影响 2 ． 2 ． 2 活性稀释剂的影响

用不同种类预聚物配制涂料，考察涂膜的耐磨性。首先，将涂料涂覆在洁净的光盘上，在紫外灯下进行固化。将固化好的涂膜在磨耗仪上预磨 50 次，在电子天平上准确称出其质量，然后在磨耗仪上磨 300 次，再准确称出质量，两者相减，即为涂料的磨耗失重，结果见表 4 。

表 4 预聚物种类对涂料耐磨性的影响

表 4 预聚物种类对涂料耐磨性的影响

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由表 4 可见，环氧丙烯酸酯主链结构中的双酚 A 结构单元属刚性结构，硬度大，柔韧性差；聚氨酯丙烯酸酯类涂料耐磨性较好，这是因为氨酯键问形成氢键的缘故：应力较高时，氢键断裂吸收能量，保护了共价 键．夕 力撤消，氢键重新形成。实际配制的涂料从综合性能考虑，采用新齐 3 与 6148 复配。以新齐 3 ： 6148=3 ： 7 为基础，改变预聚物含量，测定涂料的耐磨性，结果见表 5 。

表 5 预聚物含量对涂料耐磨性的影响

表 5 预聚物含量对涂料耐磨性的影响

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由表 5 可见，磨耗失重随着预聚物含量的增加而减少，但预聚物过多，耐磨性反而降低。原因是：聚合物材料的强度主要决定于主链的化学键力和分子间的作用力，增加主 链的强度或分子间的作用力， 可使聚合物的强度增加。预聚物含量上升，产物相 对分子质量增加，涂膜的强度和耐磨性都较好；但预聚物含量超过 55 ％时，涂料的粘度上升，不利于涂膜的流平和对基材表面的润湿，表面状态不好，摩擦系数变大，耐磨性降低。

少量的多官能度稀释剂可提高耐磨性，但用量太 多则会有负面影响。较好的配方是 TMFrA ： TPGDA=1 ： 4 ，二者总量占体系的 30 ％ ～ 35 ％。

2 ． 2 ． 3 蜡助剂的影响

固定其它条件不变，考核 AF —29 微粉蜡对涂料耐磨性的影响，结果见表 6 。

表 6 蜡助剂对涂料耐磨性能的影响

表 6 蜡助剂对涂料耐磨性能的影响

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由表 6 可以看出，蜡对涂膜耐磨性的影响非常显著，添加蜡助剂后涂膜的耐磨性提高了 8 ～ 9 倍。而蜡含量则对涂膜的耐磨性没有显著的影响，所以并非蜡越多越好。试验表明，当蜡的加人量占体系的 1 ％ ( 质量分数 ) 时，就可得到综合性能较好的涂料。原因是 AF —29 是一种球形的高分子蜡粉，涂层固化后，蜡粉漂浮在涂层表面，球形表面使涂层耐磨性更佳。可见，蜡对涂层的保护作用，与填料的作用相似，其中蜡颗粒的形状对 涂膜的耐磨性有较大的影响，普通的蜡粉从微观上看一般是针状的，容易磨损破碎；球状的蜡粉，对于提高涂膜的耐磨性非常有利。

结语

(1) 涂膜的附着力不但与预聚物和活性稀释剂的组成有关，而且由于有机玻璃是低表面能物质，因此合适的流平剂对提高附着力有很大作用，其用量控制在 0 ． 2 ％左右较好。

(2) 涂膜的耐磨性与预聚物的种类有很大关系，聚氨酯丙烯酸酯类预聚物耐磨性较好，合理地将环氧和聚氨酯丙烯酸酯类预聚物进行复配效果更好。

(3) 蜡助剂的添加对涂料耐磨性的改善是很明显的，其用量控制在 l ％效果较好。

(4) 具有较佳附着力和耐磨性的配方为：预聚物为新齐 3 ： 6148=3 ： 7 ， 占体系总量的 50 ％ ～ 55 ％ ，活性稀释剂占体系总量的 40％ ～ 45 ％ ，光引发剂占 3 ％ ～ 7 ％ ，另加少量的流平剂及其它添加剂。


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你知道玻璃吗？


中国科学院上海硅酸盐研究所 王开泰
如 果我问大家：“你知道玻璃吗？”大家一定会觉得很可笑，玻璃谁不知道呀！玻璃是透明的，硬而脆，容易敲碎。但如果我问大家：“玻璃是什么？它又是怎样制造 出来的呢？”在座的可能很少有人能正确回答。的确，讲到玻璃大家都很熟悉。我们的住房用玻璃采光，汽车用玻璃挡风；我们每天看电视，电视机的显像管是玻璃 做的；患有近视和老化眼疾朋友们戴的眼镜是玻璃；照相机、摄像机、望远镜都离不开光学玻璃透镜；喝酒的朋友用的酒瓶、酒杯都是玻璃做的；装饰用的工艺美术 品，好多是用彩色玻璃做的；各种电光源都少不了玻璃外壳；指挥交通的红绿灯、航空信号灯是用彩色玻璃做的等等。总之，可以毫不夸张地说，我们的日常生活一 刻也离不开玻璃。玻璃之所以有如此广泛的应用，是因为它有透明、坚硬、耐腐蚀、电绝缘等优良性能，而且制造玻璃的原料丰富、价格低廉、生产工艺相对简便， 能用多种成形方法制成各种形状的制品。


那么,玻璃是什么呢？我们知道固体材料可以分为有机材料和无机材料两大类。有机材料有木 材、塑料、有机玻璃、棉布、羊毛、尼龙等等。无机材料按照结构可以分成单晶体、多晶体和玻璃三大类。单晶体有规则的外形和严格规则的结构，例如红宝石是氧 化铝单晶，水晶是二氧化硅单晶，金刚钻则是碳的单晶。多晶体是大量小单晶的集合体，各种陶瓷、金属都是多晶材料。玻璃是经熔融、冷却、固化而得到的非结晶 固体。它的结构在原子、分子范围内有一定规则（近程有序），但在宏观范围却又没有规则（远程无序）。它可以依靠模具做成各种形状。玻璃的这种无规则结构， 决定了玻璃的下列特性：

1．各向同性，玻璃的质点排列总的说来是无规则的，但又是统计均匀的，因此，它的物理、化学性质在任何方向都是相同的。而晶体则是各向异性的。例：电阻率、导热系数、透过率、折射率等。

2．无固定熔点，玻璃由固体转变为液体是在一定温度范围内逐渐变化的。而晶体是有确定的熔点的，例如，冰（水的晶体）在0゜C融化。玻璃的这一特性使它可用吹、拉、压等多种方法成形。

3．组成和性能的可调性，玻璃的性能可随其成分在一定范围内发生连续和逐渐的变化。而晶体则具有固定的成分和确定的性能。这样，我们就可以调节玻璃的成分，使它的性能满足使用的要求。


玻璃是如何生产出来的呢？玻璃的生产工艺包括：配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下：

1． 配料，按照设计好的料方单，将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。

2． 熔制，将配好的原料经过高温加热，形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型：一种是 坩埚窑，玻璃料盛在坩埚内，在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚，大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的，现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚 窑生产。另一种是池窑，玻璃料在窑池内熔制，明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热，也有少量用电流加 热的，称为电熔窑。现在，池窑都是连续生产的，小的池窑可以是几个米，大的可以大到400多米2。

3． 成形，是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行，这是一个冷却过程，玻璃首先由粘性液态转变为可塑态，再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。

A． 人工成形。又有（1）吹制，用一根镍铬合金吹管，挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球（划眼镜片用）等。（2）拉制，在吹成小泡后， 另一工人用顶盘粘住，二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。（3）压制，挑一团玻璃，用剪刀剪下使它掉入凹模中，再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。 （4）自由成形，挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。

B．机械成形。因为人工成形劳动强度大，温度高，条件差，所以，除自由 成形外，大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外，还有（1）压延法，用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。（2）浇铸 法，生产光学玻璃。（3）离心浇铸法，用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中，由于离心力使玻璃紧贴到模子 壁上，旋转继续进行直到玻璃硬化为止。（4）烧结法，用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂，在有盖的金属模具中加热，玻璃在加热过程中形成很多 闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。此外，平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属（锡）表面上形成平板玻璃的方 法，其主要优点是玻璃质量高（平整、光洁），拉引速度快，产量大 。

4．退火，玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化，这种变 化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直接冷却，很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂（俗称玻 璃的冷爆）。为了消除冷爆现象，玻璃制品在成形后必须进行退火。退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。

此外，某些玻璃制品为了增加其强度，可进行刚化处理。包括：物理刚化（淬火），用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等；和化学刚化（离子交换），用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。刚化的原理是在玻璃表面层产生压应力，以增加其强度。


讲 玻璃必定要提一下它的一个重要新发展——微晶玻璃。由于晶体的性能优于玻璃，而玻璃则具有易于制造的优势，于是人们自然会想到能否把两者结合起来实现优势 互补呢？回答是肯定的，这种结合就是微晶玻璃。微晶玻璃是通过附加的热处理，使玻璃基体中长出大量均匀分布的微小晶体（微米级），而形成的一类新材料。或 者说是一类用玻璃工艺制得的具有陶瓷性能的材料。它集中了玻璃和陶瓷的优点。如果说人类制造玻璃已有五千多年历史（最早是在古埃及），那末，微晶玻璃是 20世纪50年代才出现的一类新型材料。


除了我们上面已提到的玻璃在日常生活中有着极其广泛的应用之外，玻璃在高科技领域有极其重要的地位。下面我们仅举一些例子：

1． 激光玻璃，玻璃是激光器的主体（工作物质），激光在其中产生。激光已广泛用于激光定向、激光测距、激光打孔及激光手术。尤其是由于激光束可以聚焦成极小的 点子，能量密度极高，可用来启动核聚变反应。激光诱发核聚变与磁控聚变相结合，已成为产生可控热核能的主要途径。（我们中科院有这个项目。）

2． 光导纤维（简称光纤），光纤通过光在其内部全反射，实现远距离传光而损失及小。由于光纤可任意弯曲，从而使光线拐弯，进而，光纤、光缆的出现使光通讯得以 实现。现已进入社区的宽带网就是基于光通讯。此外，利用光纤可以弯曲已做成内窥镜（胃镜、肠镜）和激光手术刀，实现了无创伤手术。

3．导 弹、飞船的雷达天线罩，天线位于导弹、飞船的头部，因此天线罩必须有高强度、能承受高温且有低介电损耗。它是用微晶玻璃或石英玻璃做成。（我们所有做 过。） 4．天文望远镜，天文望远镜的玻璃透镜很大，且为保持高度精确，要求一年四季尺寸不变，它是用零膨胀微晶玻璃做成的。这种微晶玻璃是通过在玻璃中析出负膨 胀的微晶体与基础玻璃的膨胀相抵消，使微晶玻璃的膨胀系数接近于零。

此外，还有用于红外夜视仪的透红外玻璃；用于复印机磁鼓的硫系玻璃；在微电子技术

上 用作基片的锂系微晶玻璃；用作人造牙齿、人造骨头的生物微晶玻璃；用作自动太阳镜的光致变色玻璃；称为眼镜超薄片的高折射率玻璃；用于双光眼镜的梯度折射 率玻璃；用在交通指示牌上的玻璃微珠；以及用作长效肥料的磷酸盐玻璃。玻璃还是处理放射性核废料的最好方法，即把放射性废物转变成化学稳定的玻璃。


总之，玻璃在当代科学技术与我们的物质文化生活中占有极重要的地位。科学技术的进步离不开新材料的发展，新材料是科技发展的急先锋，反之，科学技术的发展又促进材料的创新。可以预言，作为材料科学的重要组成部分，玻璃在未来将会有更辉煌的发展，不断造福于人类！
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