[发明专利]陶瓷成型部件的制造方法和用于该方法的模具以及陶瓷部件

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造陶瓷成型部件的方法和该方法中使用的模具以及陶瓷部件，并且更具体地，本发明涉及一种将陶瓷粉末加压烧结并成型为光学部件的制造陶瓷成型部件的方法，以及在该陶瓷成型中使用的模具和采用这种模具制造的陶瓷部件。 

背景技术

诸如透镜或窗口材料的光学部件被用于利用具有指定波长的光的光学装置。当利用可见光区的光(可见光)时，玻璃主要用作光学部件的材料。在使用玻璃的情况下，通过将玻璃加热到使玻璃软化并使玻璃塑性变形的温度，之后采用指定的模具将玻璃加压变形到指定的形状来制造光学部件。例如，专利文献1(日本专利特许公开2001-270724)和专利文献2(日本专利特许公开平8-208243)中的每一个都提出了这种从玻璃制作光学部件的方法。 

另一方面，在利用红外光区的光(红外光)或紫外光区的光(紫外光)代替可见光的情况下，陶瓷用作光学部件的材料。在使用陶瓷的情况下利用陶瓷的烧结，由此随后通过从用于加热陶瓷的指定温度开始加压并且开始烧结陶瓷以及致密化陶瓷来制造作为光学部件的陶瓷烧结体(成型品)。例如，专利文献3(日本专利特许公告昭41-412)和专利文献4(日本专利特许公开平5-43359)中的每一个都提出了所述从陶瓷制造光学部件的方法。 

专利文献1：日本专利特许公开2001-270724 

专利文献2：日本专利特许公开平8-208243 

专利文献3：日本专利特许公告昭41-412 

专利文献4：日本专利特许公开平5-43359 

发明内容

本发明要解决的技术问题 

然而，为了从陶瓷制作光学部件，必须解决以下问题：采用指定的模具，通过该模具的侧向压力而进行加压烧结以致密化陶瓷来制造陶瓷光学部件。在加压烧结后，分开模具并随后取出用于形成光学部件的陶瓷成型部件。当模具与陶瓷成型部件分离时，指定的力沿单轴方向(加压轴方向)施加到模具。 

然而，将沿径向扩散的力作用在陶瓷成型部件上，以便由于加压烧结而在模具中形成光学部件。因此，当分离模具时，陶瓷成型部件本身可能破损或者模具可能破损。此外，由于作用在模具上的这种力，模具的分离需要体力。 

此外，由于陶瓷填充量或流动性的偏差(dispersion)，陶瓷成型部件的致密化在陶瓷成型部件中可能是不均匀的。 

为解决前述问题而提出了本发明，本发明的一个目的是提供一种制造陶瓷成型部件的方法，该方法能防止陶瓷成型部件或模具破损，并容易使模具与陶瓷成型部件分离，而且该方法能获得更均匀的致密化，本发明的另一目的是提供一种用于制造这种陶瓷成型部件的模具，并且本发明的又一目的是提供采用这种模具制造的陶瓷部件。 

解决技术问题的技术方案 

根据本发明的制造陶瓷成型部件的方法是这样一种制造陶瓷成型部件的方法，该方法用于通过采用具有上模具部分和下模具部分的指定模具来加压烧结陶瓷坯体而制造具有指定形状的陶瓷成型部件，通过加压烧结陶瓷坯体同时采用包括外周约束部和外周非约束部的模具 作为所述模具来形成陶瓷成型部件，所述外周约束部调节陶瓷坯体沿外周方向的变形，以便在上模具部分和下模具部分中的至少一个上成型陶瓷坯体的外周，并且所述外周非约束部允许陶瓷坯体沿外周方向的变形。 

根据该方法，模具这样设有外周非约束部，使得陶瓷坯体由于加压烧结而将沿径向扩散的力不过度作用在模具上，而且模具能够容易分离。此外，模具能够如此容易地分离，从而能防止模具和未成型的陶瓷成型部件破损，例如破裂和碎裂(模具的可分离性提高(脱模性提高))。因此，能够自动制造陶瓷成型部件，并且生产率提高了。 

当通过加压获得指定的致密化时，陶瓷坯体不进一步致密化，由此能够恒定地控制压力。因此，能够稳定地制造展现期望的光学性能等的陶瓷成型部件(稳定的致密化)。 

优选地，在加压烧结陶瓷坯体之前预烧结陶瓷坯体。 

因此，陶瓷坯体不容易破损，而是能够在加压烧结前相对容易地被处理。 

优选地，在形成陶瓷成型部件的加压烧结步骤后从模具中取出陶瓷成型部件，以便去除未成型的陶瓷成型部件中位于外周非约束部上的沿着外周残留的径向突出部分。 

因此，去除位于外周非约束部上的陶瓷成型部件的多余部分，并且完成该陶瓷成型部件。 

优选地，在加压烧结陶瓷坯体的加压烧结步骤中，通过采用具有设置于上模具部分和下模具部分之间的外周非约束部的模具作为模具来加压烧结所述陶瓷坯体。