CN118047524A - 玻璃制品及其注塑成型工艺、摄像器材、电子设备 - Google Patents

玻璃制品及其注塑成型工艺、摄像器材、电子设备 Download PDF

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CN118047524A CN202211460654.3A CN202211460654A CN118047524A CN 118047524 A CN118047524 A CN 118047524A CN 202211460654 A CN202211460654 A CN 202211460654A CN 118047524 A CN118047524 A CN 118047524A
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刘彬
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Abstract

本申请涉及玻璃技术领域，尤其涉及一种玻璃制品及其注塑成型工艺、摄像器材、电子设备。其中，玻璃制品的注塑成型工艺包括步骤：根据待制备玻璃制品的光学性能获取包括多种组的玻璃原料；将玻璃原料中多种组分混合后烧制成玻璃块体后，制成玻璃粉末；将玻璃粉末与粘接剂制成玻塑混合粒子；进行注塑成型得到玻璃生坯；进行脱脂处理得到脱脂产品；根据玻璃原料的理化特性获取烧结条件后，对脱脂产品进行烧结处理，得到玻璃制品。通过对玻璃原料中组分及配比的选择，制备具有不同光学性能的产品。结合注塑成型工艺，实现对玻璃制品的尺寸、结构、形状等的精确控制，提高精度和良品率，使玻璃制品的形状、结构和性能呈现多元化，满足不同应用需求。

Description

玻璃制品及其注塑成型工艺、摄像器材、电子设备
技术领域
本申请属于玻璃技术领域，尤其涉及一种玻璃制品及其注塑成型工艺、摄像器材、电子设备。
背景技术
摄像头模组(Camera Compact Module，简写为CCM)在消费电子、安防、车载等领域广泛应用。镜片是摄像头模组产品的核心部件之一，目前常用的镜片为塑料镜片。随着摄像头模组技术路线演进，塑料镜片在透光率、折射率、清晰度等方面的问题越来越突出。玻璃镜片在相同尺寸下，拥有更好的透光性、更高的折射率、更强的稳定性，可以大大减少“伪像”的出现频率。
目前玻璃镜片没有大规模使用的原因之一是单片玻璃镜片成本较高。除却玻璃材料单价高于塑胶镜片之外，玻璃镜片成型工艺良率低是制约成本的核心原因。目前已有的传统与新兴玻璃镜片成型方法包括：①光固化成型工艺，也被称为立体光刻成形工艺，该成型工艺制得的产品存在层纹，精度低，需要二次烧制和抛光打磨，生产效率低，良品率低，量产可行性低。②墨水直写成型工艺，该工艺对原料浆料的配方调配要求高，适应范围小，良品率低，量产可行性低。③熔模铸造工艺，该工艺对产品表面粗糙度难以控制，制得的产品往往存在气孔，精度低，良品率低。④固态塑性工艺，该工艺在外力作用下使具有一定塑性的固态材料产生预期的塑性变形，以获得所需的形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件，收缩变形工艺繁琐，量产可行性低，产品精度低，良品率低。⑤模压切削工艺，又称压制成型或压缩成型，是先将粉状，粒状或纤维状的原料放入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使其成型并固化的工艺，该工艺收缩变形工艺复杂，控制难度高，且需要再次烧制和抛光打磨，量产可行性不高，工艺良品率低。⑥模压镜片成型工艺，是将熔融状态的光学镜片毛胚倒进高过夹层玻璃转换点50℃之上的超低温磨具中充压成型。这类方式不但非常容易产生夹层玻璃黏连在磨具的模表面，并且商品还非常容易造成出气孔和冷模印痕(皱褶)，不容易获得理想的样子揉面形精密度。⑦切削加工成型，是指用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法，但是工艺良品率低，量产可行性低。⑧采用半导体级工艺生产微透镜阵列，制得的晶圆级玻璃具有良好的耐热性，但是工艺难度大，要求高，成本高，量产可行性低。
可见，现阶段玻璃镜片的成型工艺普遍存在玻璃镜片的工艺良品率低，量产可行性低，且制得的玻璃镜片光学性能有待进一步提升。
发明内容
本申请的目的在于提供一种玻璃制品及其注塑成型工艺、摄像器材、电子设备，旨在解决现有工艺良品率低，量产可行性低，且制得的玻璃镜片光学性能有待进一步提升的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
本申请第一方面提供一种玻璃制品的注塑成型工艺，包括以下步骤：
根据待制备玻璃制品的光学性能获取玻璃原料，所述玻璃原料包括多种组分；
将所述玻璃原料中多种组分混合后烧制成玻璃块体；
将所述玻璃块体制成玻璃粉末；
将所述玻璃粉末与粘接剂制成玻塑混合粒子；
对所述玻塑混合粒子进行注塑成型，得到玻璃生坯；
对所述玻璃生坯进行脱脂处理，得到脱脂产品；
根据所述玻璃原料的理化特性获取烧结条件后，对所述脱脂产品进行烧结处理，得到玻璃制品。
本申请中，玻璃制品的注塑成型工艺包括如下优点：
第一，根据待制备玻璃制品的光学性能获取包括多种组分的玻璃原料，通过对玻璃原料中组分及其配比的选择，可制备具有不同光学性能的玻璃制品，有利于提升玻璃制品的性能范围，使得玻璃制品的光学、热学性能高度可调，从而提高玻璃制品的应用范围及灵活性。
第二，将玻璃原料中多种组分混合后烧制成玻璃块体，使玻璃原料中各组分熔融充分混合，确保各玻璃原料组分相互之间的混溶效果。然后将玻璃块体粉碎制成玻璃粉末，制得的该玻璃粉末中充分确保了玻璃原料组分的分布均匀性。将所述玻璃粉末与粘接剂制成玻塑混合粒子，通过添加粘接剂，既有利于提高玻璃粉末之间的粘接性能，又有利于提高玻璃粉末的流动性。从而有利于对所述玻塑混合粒子进行注塑成型，注塑过程中玻塑混合粒子中粘接剂熔融携带玻璃粉末形成流体状态，注入模具固化便得到玻璃生坯。再对玻璃生坯进行脱脂处理去除玻璃生坯中粘接剂等有机物，避免玻璃生坯中有机物在后续的烧结处理过程中影响玻璃制品的形状、尺寸和质量。再根据所述玻璃原料的理化特性获取烧结条件，并对所述脱脂产品进行烧结处理，得到玻璃制品。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃制品的光学性能包括：透光率、折射率和阿贝数。这三个指标是衡量玻璃制品光学性能的关键指标，根据应用对玻璃制品这三个光学性能指标的要求，可调配玻璃原料的组分，通过多种不同原料组分以及注塑成型工艺的配合可制得符合应用要求的玻璃制品。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃制品的透光率大于85％，折射率1.4～2.0，阿贝数为20～95，满足这些光学特性的玻璃制品制成玻璃镜片，在摄像头模组的镜片领域有较好的应用前景，可满足不同实际应用需求的摄像头模组对镜片不同光学性能的需求。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃原料包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镧、氧化钛、氧化锌、氧化锂、氧化锆、氧化钨、氧化膦、氧化铬、氧化镉、氧化碲、氧化锰中的至少三种。通过多种这些玻璃原料组分的配合，可得到不同光学性能的玻璃制品，相对于以氧化硅作为单一原料组分的玻璃制品，多组分玻璃原料通过本申请注塑成型工艺制得的玻璃制品显著拓宽了光学性能范围，可极大的满足不同应用需求，提高其应用前景。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，以所述玻璃原料的总摩尔量为100％计，包括组分：二氧化硅0～95mol％、氧化铝0～20mol％、氧化钙0～10％、氧化硼0～50mol％、氧化镧0～40mol％、氧化钛0～50mol％、氧化锌0～40mol％、氧化锂0～20mol％、氧化锆0～20mol％、氧化钨0～10mol％、氧化膦0～10mol％、氧化铬0～10mol％、氧化镉0～10mol％、氧化碲0～10mol％和氧化锰0～10mol％。根据待制备玻璃制品的光学性能，选择合适的玻璃原料组分及其添加量，通过对各玻璃原料组分及其含量的选择，可灵活调配玻璃原料配方，通过多种原料组分的复配及与注塑工艺的结合使玻璃制品满足光学性能要求。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，以所述玻璃原料的总摩尔量为100％计，包括组分：氧化硼32.58mol％、二氧化硅9.07mol％、氧化锌28.44mol％、氧化锂5.42mol％、氧化锆3.05mol％、氧化钨1.7mol％、氧化钛3.26mol％和氧化镧16.47mol％。该配方的玻璃原料通过配方中各组分的协同配合作用，以及注塑成型工艺对玻璃制品光学性能和品质的保障，使制得的玻璃制品同时具有较高的透过率、较低的色散、以及合适的折射率，光学性能优异，良品率高，精度高。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃块体的烧制步骤包括：将所述玻璃原料中多种组分混合后，在温度为500～1500℃的条件下烧制1～3小时。玻璃原料中多种组分在该高温条件下均能熔融成液态，液态的原料组分有利于各组分充分混合形成分布均匀的共混物料。烧制的玻璃块体中各原料组分分布均匀，透明度高，有利于提高玻璃制品的质量和性能。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃粉末的制备条件包括：采用球磨处理将所述玻璃块体研磨成平均粒径小于500nm的玻璃粉末。该平均粒径的玻璃粉末有利于后续造粒和注塑成型等工艺，并提高玻璃制品的品质。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述球磨处理的条件包括：在水、料、球比为(10～30):1:(40～60)，球直径为0.5～1.5mm，转速300～500rpm的条件下，球磨20～40小时。在这种情况下，对玻璃块体有较好的研磨效果，能够将玻璃块体研磨成小粒径的玻璃粉末。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃粉末的平均粒径小于200nm。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻塑混合粒子的制备步骤包括：将所述玻璃粉末、所述粘接剂与溶剂制成混合浆料后，干燥得到所述玻塑混合粒子。溶剂氛围有利于玻璃粉末和粘接剂充分混合均匀，形成分散均匀的浆料。然后通过干燥去除溶剂，在干燥的过程中粘接剂结合在玻璃粉末的表面形成颗粒均匀的玻塑混合粒子，有利于后续注塑成型。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃粉末与所述粘接剂的质量比为(4～8)：(10～20)。玻璃粉末与所述粘接剂的配比既确保了玻塑混合粒子的流动性，有利于后续进行注塑成型处理；又确保了后续制备的玻璃制品的品质。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述粘接剂包括：蜡基粘接剂、塑基胶粘剂、水基胶粘剂中的至少一种。这些类型的粘接剂均有利于提高玻璃粉末之间的粘接性能，有利于提高玻璃粉末的流动性，从而有利于后续对所述玻塑混合粒子进行注塑成型。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述蜡基粘接剂包括：聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、石蜡中的至少一种；这些蜡基粘结剂均具有粘度小、易挥发、润滑性好等特性；易与玻璃粉末混炼造粒，也有利于注塑成型。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述塑基胶粘剂包括：聚甲醛树脂、石蜡的至少一种；这些塑基粘结剂均具有粘度大、挥发小等特性，与玻璃粉末结合效果好。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述水基胶粘剂包括：聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，这些水基胶粘剂与玻璃粉末混炼造粒容易，且后续玻璃生坯的脱脂处理方便。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述注塑成型的步骤包括：在挤出温度为125～150℃，压力为100～200bar的条件下，将所述玻塑混合粒子加热成流体注入温度为50～60℃的模具中，制得所述玻璃生坯。该条件有利于玻塑混合粒子的注塑成型，玻塑混合粒子中粘接剂加热熔融并携带其中玻璃粉末形成流体，并注射进入模具中，粘接剂冷却固化形成玻璃生坯。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述脱脂处理的方法包括：将所述玻璃生坯浸泡在溶剂中，溶解去除所述玻璃生坯中有机物。采用溶剂浸泡玻璃生坯，溶剂可溶解玻璃生坯中粘接剂，使粘接剂溶剂到溶剂中，通过分离溶剂并采用溶剂洗涤便可达到去除玻璃生坯中粘接剂的效果，操作方便，条件温和。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述脱脂处理的方法包括：将所述玻璃生坯在温度为200～700℃的空气氛围中保温3～8小时，氧化去除所述玻璃生坯中有机物。通过对玻璃生坯在空气氛围中进行低温烧结处理，氧化去除玻璃生坯中的粘接剂。避免玻璃生坯中有机物在后续的烧结处理过程中影响玻璃制品的形状、尺寸和质量。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述玻璃原料的理化特性包括：玻璃化转变温度、临界温度、软化温度、热膨胀系数中的至少一种。通过测量玻璃原料的这些理化特性可获悉烧结处理的合适温度条件。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述烧结处理采用梯度升温烧结。有利于脱脂产品在烧结过程中内部应力缓慢释放，不易产生裂纹，提高玻璃制品的均匀性和完整性，从而进一步提高良品率。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述梯度升温烧结的升温速率为1～10℃/min，该升温速率有利于确保玻璃制品的烧结致密性。
作为本申请玻璃制品的注塑成型工艺的一种可能的实现方式，所述烧结处理采用三阶段梯度升温烧结，其中，第一阶段烧结温度低于所述玻璃原料的玻璃化转变温度100～400℃，保温时长为1～5小时；第二阶段烧结温度介于所述玻璃原料的玻璃化转变温度±100℃，保温时长为1～10小时；第三阶段烧结温度高于所述玻璃原料的玻璃化转变温度50～200℃，保温时长为1～100小时。通过对各阶段烧结温度和保温时间的把控，充分确保玻璃制品的品质和光学性能，提高玻璃制品的良品率。
本申请第二方面提供玻璃制品，所述玻璃制品采用注塑成型工艺制得，制备所述玻璃制品的原料包括多种组分。
本申请中，玻璃制品包括如下优点：
一方面，玻璃制品采用注塑成型工艺制得，可对玻璃制品的尺寸、结构、形状等进行精确控制，使玻璃制品的形状和结构呈现多元化，满足不同应用需求，提高玻璃制品的精度和良品率，确保甚至优化玻璃制品的光学性能。
另一方面，玻璃制品的原料包括多种组分，通过对玻璃制品的原料组分及其配比的调控，可得到具有不同光学性能的玻璃制品，有利于提升玻璃制品的性能范围，使得玻璃制品的光学、热学性能高度可调，从而提高玻璃制品的应用范围及灵活性。本申请通过玻璃制品的原料组分以及注塑成型工艺的配合，使玻璃制品同时具有优异且灵活可调控的光学性能，形状和结构可多元化调节，可满足不同的应用场景对玻璃制品光学性能和结构、形状的要求，应用灵活方便，适配度高。
作为本申请玻璃制品的一种可能的实现方式，所述玻璃制品的形状包括规则形状和不规则形状。由于本申请玻璃制品采用注塑成型工艺制得，因而对玻璃制品的尺寸、结构、形状等可进行精确控制，使玻璃制品的形状和结构呈现多元化，玻璃制品的形状既可以是规则形状，也可以是不规则形状。形状和结构呈现多元化的玻璃制品可满足不同应用需求。
作为本申请玻璃制品的一种可能的实现方式，所述玻璃制品为玻璃片，如玻璃镜片。本申请高品质和光学性能的玻璃镜片可较好的应用到摄像头模组，有利于提高摄像头模的组成像效果。
作为本申请玻璃制品的一种可能的实现方式，所述玻璃制品为非球面玻璃片。非球面设计的玻璃片，相对于球面结构的玻璃片，修正了影像，解决视界歪曲等问题，同时，使镜片更轻、更薄、更平。而且，仍然保持玻璃镜片优异的抗冲击性能，确保玻璃镜片的使用安全性。
作为本申请玻璃制品的一种可能的实现方式，所述玻璃制品的形状包括圆形、跑道形、D字形中的至少一种。这些形状的玻璃镜片目前在摄像头模组中均有相关应用。
作为本申请玻璃制品的一种可能的实现方式，所述玻璃制品还包括特征圆、坎合、浇口中的至少一种结构特征。
本申请第三方面提供一种摄像器材，所述摄像器材中包含有上所述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品。
本申请中，摄像器材中包含有上述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品，该玻璃制品通过原料组分以及注塑成型工艺的配合，同时具有优异且灵活可调控的光学性能，形状和结构可多元化调节，可满足不同摄像器材应用场景对玻璃制品光学性能和结构、形状的要求。该玻璃制品在摄像器材中应用灵活方便，适配度高，有利于提高摄像器材的成像效果。
本申请第四方面提供一种电子设备，所述电子设备中包含有上述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品。
本申请中，电子设备中包含有上述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品，该玻璃制品通过原料组分以及注塑成型工艺的配合，同时具有优异且灵活可调控的光学性能，形状和结构可多元化调节，可满足不同电子设备的组件对玻璃制品的应用需求，应用灵活方便，实用性广，适配度高。
附图说明
图1是本申请实施例提供的玻璃制品的注塑成型工艺的流程示意图；
图2是本申请实施例提供的注塑成型工艺制备的含有浇口的玻璃镜片的结构示意图；
图3是本申请对比例提供的模压成型工艺制备的玻璃镜片的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的注塑成型工艺制备的含有特征圆的玻璃镜片的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的注塑成型工艺制备的多个玻璃镜片形成坎合堆叠的结构示意图；
图6是本申请实施例1提供的3mm厚度玻璃块体的透明度测试图；
图7是本申请实施例1提供的玻璃块体的玻璃化转变温度和临界温度的测试图；
图8是本申请实施例1提供的玻璃块体的折射率和阿贝数的测试图；
图9是本申请实施例1提供的玻璃块体的软化温度和热膨胀系数的测试图；
图10是本申请实施例1提供的玻璃块体的形貌图；
图11是本申请实施例1提供的玻璃粉末的宏观形貌图；
图12是本申请实施例1提供的玻璃粉末的微观扫描电镜形貌图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
术语“Tg”为“glass transition temperature”的缩写，表示玻璃化转变温度，是指高聚物由玻璃态转变为高弹态所对应的温度。Tg是分子链段能运动的最低温度，是高聚物无定形部分从冻结状态到解冻状态的一种松弛现象。
术语“Tc”为“critical temperature”的缩写，表示临界温度，是指玻璃由普通状态向结晶超导体转变时的临界温度。
术语“Ts”为“softening temperature”的缩写，表示玻璃软化温度，是指在某一指定的应力及条件(如试样大小、升温速度、施加外力的方式等)下，玻璃试样达到一定形变数值时的温度。
术语“nd”表示介质在方和菲光谱d(氦黄线587.56纳米)的折射率。
术语“vd”表示阿贝数，英文名为“abbe number”，也称”色散系数”，用来衡量透明介质的光线色散程度的指数。一般来说，介质的折射率越大，色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的折射率越小，色散越轻微，阿贝数越大。
术语“CTE”为“coefficient of thermal expansion”的缩写，表示热膨胀系数，是物体由于温度改变而产生的胀缩现象。CTE的变化能力以等压(即p一定)下，单位温度变化所导致的长度量值的变化，即热膨胀系数表示。
下面结合具体实施例对本申请提供的玻璃制品的注塑成型工艺进行示例性的说明。
如图1所示，本申请实施例提供一种玻璃制品的注塑成型工艺，包括以下步骤：
S10.根据待制备玻璃制品的光学性能获取玻璃原料，玻璃原料包括多种组分；
S20.将玻璃原料中多种组分混合后烧制成玻璃块体；
S30.将玻璃块体制成玻璃粉末；
S40.将玻璃粉末与粘接剂制成玻塑混合粒子；
S50.对玻塑混合粒子进行注塑成型，得到玻璃生坯；
S60.对玻璃生坯进行脱脂处理，得到脱脂产品；
S70.根据玻璃原料的理化特性获取烧结条件后，对脱脂产品进行烧结处理，得到玻璃制品。
本申请玻璃制品的注塑成型工艺，一方面，通过将多种原料组分预先熔融烧制成透明的玻璃制品，确保玻璃原料中各组分充分混合均匀，从而提高玻璃制品的质量和性能，避免多种原料组分混合不均匀导致玻璃制品不透明，光学性能降低等问题。另一方面，采用注塑成型工艺制备玻璃生坯以及玻璃制品，可实现对玻璃制品的尺寸、结构、形状等进行精确控制，既能够使所得玻璃制品的形状和结构呈现多元化，满足不同应用需求；又有利于提高玻璃制品的精度和良品率，从而确保甚至优化玻璃制品的光学性能。并且，玻璃制品的注塑成型工艺的加工过程中基本没有废料产生，减少了成型物料的浪费，节约了生产成本，且自动化程度高，生产效率高，量产可行性高，有利于实现工业化大规模生产和应用。再一方面，根据待制备玻璃制品的光学性能确定玻璃原料的配方，再根据玻璃原料的理化特性确定烧结条件，从而进行特定的注塑成型工艺，通过对玻璃原料配方、注塑成型工艺及条件的综合把控，使制得的玻璃制品具有优异的光学性能和品质。
在一种可能的实施方式中，本申请注塑成型工艺制备的玻璃制品为玻璃片，如玻璃镜片。镜片是摄像头模组的核心部件之一，而摄像头模组在消费电子、安防、车载等领域广泛应用，应用需求广。本申请注塑成型工艺制备的高品质和光学性能的玻璃镜片可较好的应用到摄像头模组，有利于提高摄像头模的组成像效果。
在一种可能的实施方式中，本申请注塑成型工艺制备的玻璃制品为非球面玻璃镜片。由于注塑成型工艺可对玻璃制品的尺寸、结构、形状等可进行精确控制，通过调控注塑成型模具的形状，便可制得非球面的玻璃镜片，操作简便，可行性高。非球面镜片的面形是由多像高次方程决定面形上各点的半径均不相同的镜片。而球面镜片是指镜片的内外两面都为球面，或一面是球面，另一半是平面。非球面镜片的表面弧度与普通球面镜片不同，为了追求镜片薄度就需要改变镜片的曲面，以往采用球面设计，使得像差和变形增大，结果出现明显的影像不清，视界歪曲、视野狭小等不良现象。本申请实施例非球面玻璃镜片的非球面设计，修正了影像，解决视界歪曲等问题，同时，使镜片更轻、更薄、更平。而且，仍然保持玻璃镜片优异的抗冲击性能，确保玻璃镜片的使用安全性。
上述步骤S10.根据待制备玻璃制品的光学性能获取玻璃原料，玻璃原料包括多种组分。在这种情况下，通过对玻璃原料中组分及其配比的选择，可制备具有不同光学性能的玻璃制品，有利于提升玻璃制品的性能范围，使得玻璃制品的光学、热学性能高度可调，从而提高玻璃制品的应用范围及灵活性。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品的光学性能包括：透光率、折射率和阿贝数，这三个指标是衡量玻璃制品光学性能的关键指标。其中，当光线入射玻璃制品时，表现有反射、吸收和透射三种性质。光线透过玻璃的性质，称为“透射”，以透光率表示；光线被玻璃阻挡，按一定角度反射出来，称为“反射”，以反射率表示；光线通过玻璃后，一部分光能量被损失，称为“吸收”，以吸收率表示。玻璃制品的不同应用场景对透光率的高低有不同的需求。当玻璃制品作为摄像器材玻璃镜片使用时，为确保成像的真实性，需要采用高透过率的玻璃镜片。折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比，材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强，折射率越高，镜片玻璃制品越薄。阿贝数vd，也称”色散系数”，用来衡量透明介质的光线色散程度的指数。一般来说，介质的折射率越大，色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的折射率越小，色散越轻微，阿贝数越大。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品的透光率大于85％，折射率1.4～2.0，阿贝数为20～95。在这种情况下，透光率、折射率和阿贝数满足这些光学特性的玻璃制品制成玻璃镜片，在摄像头模组的镜片领域有较好的应用前景，可满足不同实际应用需求的摄像头模组对镜片不同光学性能的需求。
在一种可能的实施方式中，玻璃原料包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镧、氧化钛、氧化锌、氧化锂、氧化锆、氧化钨、氧化膦、氧化铬、氧化镉、氧化碲、氧化锰中的至少三种。在这种情况下，通过多种这些玻璃原料组分的配合，可得到不同光学性能的玻璃制品，相对于以氧化硅作为单一原料组分的玻璃制品，多组分玻璃原料通过本申请注塑成型工艺制得的玻璃制品显著拓宽了光学性能范围，可极大的满足不同应用需求，提高其应用前景。其中，二氧化硅是制备玻璃制品的重要原料，二氧化硅中Si-O键的键能很高，熔点、沸点均较高(熔点1723℃，沸点2230℃)，折射率大约为1.6，化学性质比较稳定。二氧化硅作为玻璃原料成分，能增加玻璃液的粘度，降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性和热稳定性。氧化铝作为玻璃原料成分，其对玻璃液粘度的影响程度比氧化硅大。但氧化铝能降低玻璃的结晶倾向和速度，降低玻璃的膨胀系数，从而提高玻璃的热稳定性，并提高玻璃的化学稳定性和机械强度。氧化钙作为玻璃原料成分，能加速玻璃的熔化和澄清过程，并提高玻璃的化学稳定性，但氧化钙会使玻璃产生结晶的倾向，在高温时，能降低玻璃液的粘度，为高速度拉引玻璃带创造有利条件。氧化硼作为玻璃原料成分，有利于增强玻璃制品的化学稳定性、耐热稳定性、折射率、光泽等性能，但添加过高会降低玻璃的熔融温度、韧性、析晶性。氧化镧等稀土氧化物作为玻璃原料成分，可改善玻璃制品的性能，引起颜色变化。同时可用作玻璃的抛光材料，提高玻璃制品的抛光效果。氧化钛作为玻璃原料成分，由于二氧化钛的带宽为3.2eV左右对应波长在380nm，对此波长及更短波长有强吸收，所以可以起到滤掉紫外线的效果。另外，二氧化钛是宽禁带半导体，其被光激发后产生的电子空穴的氧化还原作用较强，可以光降解掉很多有机分子，所以在一定程度上有自清洁的作用。并且，二氧化钛的加入不会影响玻璃制品的颜色。氧化锌作为玻璃原料成分，用作助熔剂，可增加透明度、光亮度和抗张力变形，可减少热膨胀系数，尤其是适用于在光学玻璃、电气玻璃及低熔点玻璃中。进一步地，纳米氧化锌由于颗粒细、活性高，可以降低玻璃的烧结温度。氧化锂作为玻璃原料成分，可降低玻璃制品的热膨胀系数，改善化学稳定性以及改变辐射性质。氧化锂作为玻璃制品的助熔剂，以替代会产生空气污染的硼和氟，降低熔化温度提高生产率。氧化锆作为玻璃原料成分，可以增加玻璃制品的强度和韧性，并且改善其抗腐蚀性能。氧化钨、氧化铬、氧化锰、氧化镉作为玻璃原料成分，具有着色剂的作用，对玻璃制品的热膨胀系数影响小。氧化碲作为玻璃原料成分，有助于玻璃熔化，降低玻璃粘度，促进气泡排出，同时降低玻璃软化点，增大流动性，更有利于玻璃的低温封接。氧化磷，具体可以是五氧化二磷，能够降低玻璃制品的折射率和色散低等性能。
在一种可能的实施方式中，以玻璃原料的总摩尔量为100％计，包括组分：二氧化硅0～95mol％、氧化铝0～20mol％、氧化钙0～10％、氧化硼0～50mol％、氧化镧0～40mol％、氧化钛0～50mol％、氧化锌0～40mol％、氧化锂0～20mol％、氧化锆0～20mol％、氧化钨0～10mol％、氧化膦0～10mol％、氧化铬0～10mol％、氧化镉0～10mol％、氧化碲0～10mol％和氧化锰0～10mol％。在这种情况下，根据待制备玻璃制品的光学性能，选择合适的玻璃原料组分及其添加量，通过对各玻璃原料组分及其含量的选择，可灵活调配玻璃原料配方，通过多种原料组分的复配及与注塑工艺的结合使玻璃制品满足光学性能要求。本申请实施例对玻璃原料中各组分的含量不做具体限定，仅展示各原料组分的可选含量范围。
示例性的，以玻璃原料的总摩尔量为100％计，二氧化硅的含量可以是0～1mol％、1～10mol％、10～20mol％、20～30mol％、30～40mol％、40～50mol％、50～60mol％、60～70mol％、70～80mol％、80～90mol％、90～95mol％等；氧化铝的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％；氧化钙的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％；氧化硼的含量可以是0～1mol％、1～5mol％、5～10mol％、10～15mol％、15～20mol％、20～25mol％、25～30mol％、30～40mol％、40～45mol％、45～50mol％；氧化镧的含量可以是0～1mol％、1～5mol％、5～10mol％、10～15mol％、15～20mol％、20～25mol％、25～30mol％、30～35mol％、35～40mol％；氧化钛的含量可以是0～1mol％、1～5mol％、5～10mol％、10～15mol％、15～20mol％、20～25mol％、25～30mol％、30～40mol％、40～45mol％、45～50mol％；氧化锌的含量可以是0～1mol％、1～5mol％、5～10mol％、10～15mol％、15～20mol％、20～25mol％、25～30mol％、30～35mol％、35～40mol％；氧化锂的含量可以是0～1mol％、1～5mol％、5～10mol％、10～15mol％、15～20mol％；氧化锆的含量可以是0～1mol％、1～5mol％、5～10mol％、10～15mol％、15～20mol％；氧化钨的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％；氧化膦的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％；氧化铬的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％；氧化镉的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％；氧化碲的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％；氧化锰的含量可以是0～1mol％、1～2mol％、2～3mol％、3～4mol％、4～5mol％、5～6mol％、6～7mol％、7～8mol％、8～9mol％、9～10mol％。在实际应用过程中，本申请实施例玻璃原料中多种组分的摩尔百分含量之和满足100mol％。
在一种可能的实施方式中，以玻璃原料的总摩尔量为100％计，包括组分：氧化硼32.58mol％、二氧化硅9.07mol％、氧化锌28.44mol％、氧化锂5.42mol％、氧化锆3.05mol％、氧化钨1.7mol％、氧化钛3.26mol％和氧化镧16.47mol％。在这种情况下，通过玻璃原料配方中各组分的协同配合作用，以及注塑成型工艺对玻璃制品光学性能和品质的保障，使制得的玻璃制品同时具有较高的透过率、较低的色散、以及合适的折射率，光学性能优异，良品率高，精度高。
上述步骤S20中，将玻璃原料中多种组分混合后烧制成玻璃块体；在这种情况下，通过对玻璃原料中多种组分进行预先熔融烧制，使得各原料组分能够充分熔融混合，确保多种原料组分的分布均匀性，提高玻璃制品的质量和性能，避免多种原料组分混合不均匀导致玻璃制品不透明，光学性能降低等问题。
在一种可能的实施方式中，玻璃块体的烧制步骤包括：将玻璃原料中多种组分混合后，在温度为500～1500℃的条件下烧制1～3小时。在这种情况下，玻璃原料中多种组分在温度为500～1500℃的高温条件下均能熔融成液态，液态的原料组分有利于各组分充分混合形成分布均匀的共混物料。并且，在高温烧制过程中各原料组分的分子高温下运动加剧，更好的促进多种原料组分之间的混合。烧制的玻璃块体中各原料组分分布均匀，透明度高，有利于提高玻璃制品的质量和性能。示例性的，将玻璃原料中多种组分混合后的烧制温度可以是500～600℃、600～700℃、700～800℃、800～900℃、900～1000℃、1000～1100℃、1100～1200℃、1200～1300℃、1300～1400℃、1400～1500℃等，烧制时长可以是1～1.5小时、1.5～2小时、2～2.5小时、2.5～3小时等。
上述步骤S30中，将玻璃块体制成玻璃粉末；在这种情况下，由于玻璃块体中各原料组分通过预先熔融烧制达到完全均匀的混合状态，因而采用该玻璃块体制备的玻璃粉末中原料组分也达到充分混合均匀的效果，有利于通过后续工艺制得高品质和光学性能的玻璃制品。
在一种可能的实施方式中，玻璃粉末的制备条件包括：采用球磨处理将玻璃块体研磨成平均粒径小于500nm的玻璃粉末。在这种情况下，通过对玻璃块体进行球磨处理将其研磨成小粒径的玻璃粉末，平均粒径小于500nm的玻璃粉末有利于后续造粒和注塑成型等工艺，并提高玻璃制品的品质。过大粒径的玻璃粉末间间隙大，注塑成型后制得的玻璃生坯中玻璃粉末分布均匀性降低，在后续脱脂处理和烧结处理过程中，产品收缩大，形变大，导致对最终玻璃制品的精度和尺寸控制难度大。示例性的，玻璃粉末的平均粒径可以是1～500nm，或者1～450nm，或者1～400nm，或者1～350nm，或者1～300nm，或者1～250nm，或者1～200nm，或者1～150nm，或者1～100nm，或者1～50nm，或者1～30nm，或者1～20nm，或者1～10nm等。
在一种可能的实施方式中，玻璃粉末的平均粒径小于200nm。在这种情况下，平均粒径小于200nm的玻璃粉末更有利于后续造粒和注塑成型等工艺，并提高玻璃制品的品质。
在一种可能的实施方式中，球磨处理的条件包括：在水、料(即玻璃粉末)、球(即球磨采用的球体)比为(10～30):1:(40～60)，球直径为0.5～1.5mm，转速300～500rpm的条件下，球磨20～40小时。在这种情况下，对玻璃块体有较好的研磨效果，能够将玻璃块体研磨成小粒径的玻璃粉末。若球料比太大，会增加研磨球体之间以及研磨球体与罐体之间冲击摩擦的无用功损失，使电耗增加，产量降低；若球料比太小，说明磨内存料过多，就会产生缓冲作用，从而会降低粉磨效率。直径为0.5～1.5mm球有利于提高球磨效率，中间易选粒级增多。当球径过大时，因打击次数少和研磨面积小而使生产率下降，导致磨不细的粗级粉末别多；而当球径过小时，也因打击力不足而使生产率下降，过粉碎增多，同样会影响玻璃粉末的均匀性。另外，转速快慢、球磨时间的长短同样会影响球磨的效率，以及玻璃粉末的粒径大小。
上述步骤S40中，将玻璃粉末与粘接剂制成玻塑混合粒子。在这种情况下，将玻璃粉末与粘接剂制成玻塑混合粒子，通过添加粘接剂，既有利于提高玻璃粉末之间的粘接性能，又有利于提高玻璃粉末的流动性，从而有利于后续对玻塑混合粒子进行注塑成型。纯玻璃粉末之间的粘接性能差，难以对纯玻璃粉末通过物理方法赋型。且纯玻璃粉末熔点很高，熔融后流动性差，若不添加粘接剂直接对玻璃粉末进行后续的注塑成型处理，则一般模具难以承受熔融玻璃的高温，工艺难度大，且玻璃液流动性不佳，也会极大影响注塑效果，难以制得符合品质和性能要求的玻璃制品。
在一种可能的实施方式中，玻塑混合粒子的制备步骤包括：将玻璃粉末、粘接剂与溶剂制成混合浆料后，干燥得到玻塑混合粒子。在这种情况下，将玻璃粉末和粘接剂溶解/分散在溶剂中，溶剂氛围有利于玻璃粉末和粘接剂充分混合均匀，形成分散均匀的浆料。然后通过干燥去除溶剂，在干燥的过程中粘接剂结合在玻璃粉末的表面形成颗粒均匀的玻塑混合粒子，有利于后续注塑成型。
在一种可能的实施方式中，玻璃粉末与粘接剂的质量比为(4～8)：(10～20)。在这种情况下，玻璃粉末与粘接剂的配比既确保了玻塑混合粒子的流动性，有利于后续进行注塑成型处理；又确保了后续制备的玻璃制品的品质。若粘接剂的含量过高，则最终玻璃制品的收缩大，变形大，难以控制最终玻璃制品的精度或者尺寸。若粘接剂的含量过低，难以形成混合注塑粒子，玻塑混合粒子偏向粉末状，流动性差，无法注塑。示例性的，玻璃粉末与粘接剂的质量比可以是4:10、4:11、4:12、4:13、4:14、4:15、4:16、4:17、4:18、4:19、4:20、5:10、5:11、5:12、5:13、5:14、5:15、5:16、5:17、5:18、5:19、5:20、6:10、6:11、6:12、6:13、6:14、6:15、6:16、6:17、6:18、6:19、6:20、7:10、7:11、7:12、7:13、7:14、7:15、7:16、7:17、7:18、7:19、7:20、8:10、8:11、8:12、8:13、8:14、8:15、8:16、8:17、8:18、8:19、8:20等。
在一种可能的实施方式中，粘接剂包括：蜡基粘接剂、塑基胶粘剂、水基胶粘剂中的至少一种。其中，蜡基粘结剂粘度小、易挥发、润滑性好；故易与玻璃粉末混炼造粒，也有利于注塑成型。塑基粘结剂粘度大、挥发小；在玻璃粉末与粘接剂混炼过程中需采用较大的剪切力，对注塑压力、温度、保压时间等条件也会要求较高。水基胶粘剂以水为溶剂或分散介质的胶粘剂，水蒸发后胶粘剂浓缩、凝固，与玻璃粉末混炼造粒容易，且后续玻璃生坯的脱脂处理方便。
在一种可能的实施方式中，蜡基粘接剂包括：聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、石蜡中的至少一种；这些蜡基粘结剂均具有粘度小、易挥发、润滑性好等特性；易与玻璃粉末混炼造粒，也有利于注塑成型。
在一种可能的实施方式中，塑基胶粘剂包括：聚甲醛树脂、石蜡的至少一种；这些塑基粘结剂均具有粘度大、挥发小等特性，与玻璃粉末结合效果好。
在一种可能的实施方式中，水基胶粘剂包括：聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，这些水基胶粘剂与玻璃粉末混炼造粒容易，且后续玻璃生坯的脱脂处理方便。
上述步骤S50中，对玻塑混合粒子进行注塑成型，得到玻璃生坯。在这种情况下，对玻塑混合粒子进行注塑成型，注塑过程中玻塑混合粒子中粘接剂熔融携带玻璃粉末形成流体状态，将玻塑混合粒子的流体注入模具固化便得到玻璃生坯。采用注塑成型工艺制备玻璃生坯，可精确控制玻璃生坯的尺寸、结构、形状等。
在一种可能的实施方式中，注塑成型的步骤包括：在挤出温度为125～150℃，压力为100～200bar的条件下，将玻塑混合粒子加热成流体注入温度为50～60℃的模具中，制得玻璃生坯。在这种情况下，在挤出温度为125～150℃，压力为100～200bar的条件下，将玻塑混合粒子中粘接剂加热熔融并携带其中玻璃粉末形成流体，并注射进入温度为50～60℃模具，粘接剂冷却固化形成玻璃生坯。在具体实施例中，注塑成型可采用注射机，将玻塑混合粒子加入到喂料机中，对喂料机进行加热加压使挤出温度为125～150℃，压力为100～200bar，挤出物料填满温度为50～60℃的模具型腔，冷却固化即得到玻璃生坯。
上述步骤S60中，对玻璃生坯进行脱脂处理，得到脱脂产品。在这种情况下，对玻璃生坯进行脱脂处理去除玻璃生坯中粘接剂等有机物，避免玻璃生坯中有机物在后续的烧结处理过程中影响玻璃制品的形状、尺寸和质量。在后续烧结过程中，玻璃生坯中粘接剂等有机物熔融、分解、挥发，会导致坯体变形、开裂，同时有机物含碳量多，当氧气不足形成还原气氛时，会影响烧结质量。因此，需要在玻璃生坯烧结处理前将其中的有机物排除干净，以保证玻璃制品的形状、尺寸和质量等要求。
在一种可能的实施方式中，脱脂处理的方法包括：将玻璃生坯浸泡在溶剂中，溶解去除玻璃生坯中有机物。在这种情况下，采用溶剂浸泡玻璃生坯，溶剂可溶解玻璃生坯中粘接剂，使粘接剂溶剂到溶剂中，通过分离溶剂并采用溶剂洗涤便可达到去除玻璃生坯中粘接剂的效果。避免玻璃生坯中有机物在后续的烧结处理过程中影响玻璃制品的形状、尺寸和质量。
示例性的，当粘接剂采用水基胶粘剂，具体如聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种水基胶粘剂，此时对玻璃生坯的脱脂处理的方法可以是：将玻璃生坯浸泡在水中，通过水溶解去除玻璃生坯中水基粘接剂。为了有更好的脱脂效果，采用水浸泡玻璃生坯的过程中可伴随低温加热和/或搅拌，加速水基粘接剂溶解在水中。在一种可能的实施方式中，将含有水基粘接剂的玻璃生坯浸泡在30～50℃的水中，并以100～300rpm低速搅拌1～5小时，加速水基粘接剂溶解在水中，浸泡温度不宜过高，温度越高，粘接剂脱出速度越快，但存在由于过快脱出引起产品碎裂的风险。浸泡过后分离去除水溶液，并用水清洗多次，便可得到脱脂后的产物。
示例性的，当粘接剂采用蜡基粘接剂、塑基胶粘剂，具体如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、石蜡中的至少一种蜡基粘接剂，或者聚甲醛树脂、石蜡中的至少一种塑基胶粘剂，此时对玻璃生坯的脱脂处理的方法可以是：采用对蜡基粘接剂、塑基胶粘剂具有较好溶解性的有机溶剂作为浸泡溶剂，有机溶剂的选择需要与粘接剂相溶性好，将玻璃生坯浸泡在对应的有机溶剂中，通过有机溶剂溶解去除玻璃生坯中蜡基粘接剂、塑基胶粘剂。为了有更好的脱脂效果，采用有机溶剂浸泡玻璃生坯的过程中可伴随低温加热和/或搅拌，加速蜡基粘接剂、塑基胶粘剂溶解在有机溶剂中。
在一种可能的实施方式中，脱脂处理的方法包括：将玻璃生坯在温度为200～700℃的空气氛围中保温3～8小时，氧化去除玻璃生坯中有机物。在这种情况下，通过对玻璃生坯在200～700℃的空气氛围中进行低温烧结处理，氧化去除玻璃生坯中的粘接剂。避免玻璃生坯中有机物在后续的烧结处理过程中影响玻璃制品的形状、尺寸和质量。
上述步骤S70中，根据玻璃原料的理化特性获取烧结条件后，对脱脂产品进行烧结处理，得到玻璃制品。在这种情况下，根据玻璃原料的理化特性获得适宜的烧结条件，再对脱脂产品进行烧结处理，有利于提高烧结效率，提高玻璃制品的良品率。在烧结过程中加热到低于脱脂产品的熔点温度的温度下，内部应力释放，脱脂产品中包含多组分的玻璃粉末颗粒之间产生颗粒粘结；通过物质传递，使玻璃中致密性能更好，经过烧结后玻璃体收缩均匀，外形完好。成型的脱脂产物逐渐变成具有透明性和特定光学性能的玻璃制品，最终得到高品质的玻璃制品。
在一种可能的实施方式中，玻璃原料的理化特性包括：玻璃化转变温度(Tg)、临界温度(也即结晶温度Tc)、软化温度(Ts)、热膨胀系数(CTE)中的至少一种。通过测量玻璃原料的这些理化特性可获悉烧结处理的合适温度条件。示例性的，烧结温度一般低于临界温度和软化温度等。烧结处理的温度既不能过度低于也不能过度高于玻璃原料组分的玻璃化转变温度，若烧结温度过度高于玻璃原料的玻璃化转变温度，则脱脂产品中玻璃组分会发生软化并严重收缩；若烧结温度过度低于玻璃原料的玻璃化转变温度，则不利于烧结成致密稳定的玻璃制品。
在一种可能的实施方式中，烧结处理采用梯度升温烧结。在这种情况下，对脱脂产品进行梯度升温烧结，有利于脱脂产品在烧结过程中内部应力缓慢释放，不易产生裂纹，提高玻璃制品的均匀性和完整性，从而进一步提高良品率。具体地，在梯度升温烧结初期，温度相对较低，脱脂产品中玻璃粉末颗粒仅发生重排和键和，颗粒和空隙形状变化很小。随着烧结温度的升高，进入烧结中期，玻璃粉末颗粒变形较大，晶界开始移动，颗粒正常长大，脱脂产品中空隙逐渐被排出。随着烧结温度进一步升高进入烧结末期，晶粒明显长大并达到稳定，得到均匀性好、完整性好、品质好且光学性能优异的玻璃制品。
在一种可能的实施方式中，梯度升温烧结的升温速率为1～10℃/min。在这种情况下，该升温速率有利于确保玻璃制品的烧结致密性，若烧结的升温速率过高或过低都会影响脱脂产品中晶粒的生长，从而影响最终玻璃制品的致密性以及光学性能。在一种可能的实施方式中，由于烧结致密化过程主要发生在升温阶段，但快速升温虽然有利于致密化的进行和抑止晶粒长大，但是由于烧结时间较短和烧结温度的限制，也会导致产品的最终致密化程度不高。因此，针对不同的烧结阶段，采用不同的升温速率，在低温时，采用相对较快速的升温速率，高温时，采用相对交底的缓慢升温加热方式，通过不同烧结阶段升温速率快慢的结合，有利于获得较好的致密化效果和微观结构。示例性的，梯度升温烧结的升温速率可以是1～2℃/min、2～3℃/min、3～4℃/min、4～5℃/min、5～6℃/min、6～7℃/min、7～8℃/min、8～9℃/min、9～10℃/min等。
在一种可能的实施方式中，烧结处理采用三阶段梯度升温烧结，其中，第一阶段烧结温度低于所述玻璃原料的玻璃化转变温度100～400℃，保温时长为1～5小时；第二阶段烧结温度介于所述玻璃原料的玻璃化转变温度±100℃，保温时长为1～10小时；第三阶段烧结温度高于所述玻璃原料的玻璃化转变温度50～200℃，保温时长为1～100小时。在这种情况下，根据玻璃原料的玻璃化转变温度合理设计烧结处理的条件，采用三阶段梯度升温烧结处理，通过对各阶段烧结温度、升温速率和保温时间的把控，充分确保玻璃制品的品质和光学性能，提高玻璃制品的良品率。
相应地，本申请实施例提供一种玻璃制品，玻璃制品采用注塑成型工艺制得，制备玻璃制品的原料包括多种组分。
本申请实施例中，一方面，玻璃制品采用注塑成型工艺制得，可对玻璃制品的尺寸、结构、形状等进行精确控制，使玻璃制品的形状和结构呈现多元化，满足不同应用需求，提高玻璃制品的精度和良品率，确保甚至优化玻璃制品的光学性能。另一方面，玻璃制品的原料包括多种组分，通过对玻璃制品的原料组分及其配比的调控，可得到具有不同光学性能的玻璃制品，有利于提升玻璃制品的性能范围，使得玻璃制品的光学、热学性能高度可调，从而提高玻璃制品的应用范围及灵活性。本申请通过玻璃制品的原料组分以及注塑成型工艺的配合，使玻璃制品同时具有优异且灵活可调控的光学性能，形状和结构可多元化调节，可满足不同的应用场景对玻璃制品光学性能和结构、形状的要求，应用灵活方便，适配度高。
本申请玻璃制品可通过上述实施例方法制得。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品的形状包括规则形状和不规则形状。由于本申请玻璃制品采用注塑成型工艺制得，因而对玻璃制品的尺寸、结构、形状等可进行精确控制，使玻璃制品的形状和结构呈现多元化，玻璃制品的形状既可以是规则形状，也可以是不规则形状。形状和结构呈现多元化的玻璃制品可满足不同应用需求。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品为玻璃片。示例性的，玻璃制品为玻璃镜片。镜片是摄像头模组的核心部件之一，而摄像头模组在消费电子、安防、车载等领域广泛应用，应用需求广。本申请高品质和光学性能的玻璃镜片可较好的应用到摄像头模组，有利于提高摄像头模的组成像效果。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品为非球面玻璃片。由于本申请玻璃制品由注塑成型工艺制得，而通过注塑成型工艺可对玻璃制品的尺寸、结构、形状等进行精确控制，因此通过调控注塑成型模具的形状，便可制得非球面的玻璃镜片。非球面设计的玻璃片，相对于球面结构的玻璃片，修正了影像，解决视界歪曲等问题，同时，使镜片更轻、更薄、更平。而且，仍然保持玻璃镜片优异的抗冲击性能，确保玻璃镜片的使用安全性。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品的形状包括圆形、跑道形、D字形中的至少一种。具体地，玻璃制品的形状包括圆形玻璃镜片、跑道形玻璃镜片、D字形玻璃镜片中的至少一种，这些形状的玻璃镜片目前在摄像头模组中均有相关应用。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品还包括特征圆、坎合、浇口中的至少一种结构特征。由于本申请玻璃制品采用注塑成型工艺制得，因而制得的玻璃制品，往往会含有征圆、坎合、浇口等特征结构，玻璃制品在具体由于过程中可根据实际的应用需求对相关特征结构进行处理，使玻璃制品能更好的符合应用需求。
示例性的，在一种可能的实施方式中，注塑成型工艺制备的玻璃镜片结构如附图2所示，从附图2可见，该玻璃镜片为非球面结构，且在玻璃镜片的周边含有浇口特征结构。而采用模压成型工艺制备的玻璃镜片的结构如附图3所示，镜面呈球面，且不含有浇口特征结构。
示例性的，在一种可能的实施方式中，注塑成型工艺制备的玻璃镜片结构包括特征圆结构，如附图4玻璃镜片的切面和正面示意图所示，特征圆是镜片承靠面上的一个台阶圆，该台阶圆的中心是镜片的物理中心，测量时可以通过识别特征圆的物理结构特征，找出它的物理中心，等效替代它的光学中心，提高测试效率。
示例性的，在一种可能的实施方式中，注塑成型工艺制备的玻璃镜片结构包括坎合特征结构，坎合结构的示意图如附图5所示，坎合的作用是为了使得上下两个堆叠镜片相互凹凸坎合承靠，利用两个镜片凹凸坎合结构特征，实现上下两个镜片的中心高度重合，从而即使将多个镜片堆叠放置时也能使镜片的中心高度重合。
相应地，本申请实施例提供一种摄像器材，摄像器材中包含有上述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品。
本申请实施例中，摄像器材中包含有上述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品，该玻璃制品通过原料组分以及注塑成型工艺的配合，同时具有优异且灵活可调控的光学性能，形状和结构可多元化调节，可满足不同摄像器材应用场景对玻璃制品光学性能和结构、形状的要求。该玻璃制品在摄像器材中应用灵活方便，适配度高，有利于提高摄像器材的成像效果。
在一种可能的实施方式中，玻璃制品作为玻璃镜片应用到摄像器材的摄像头模组中。
相应地，本申请实施例提供一种电子设备，电子设备中包含有上述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品。
本申请实施例中，电子设备中包含有上述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者上述的玻璃制品，该玻璃制品通过原料组分以及注塑成型工艺的配合，同时具有优异且灵活可调控的光学性能，形状和结构可多元化调节，可满足不同电子设备的组件对玻璃制品的应用需求，应用灵活方便，实用性广，适配度高。
在一种可能的实施方式中，本申请电子设备是指由集成电路、晶体管、电子管等电子元器件组成，应用电子技术(包括)软件发挥作用的设备，包括电子计算机以及由电子计算机控制的机器人、数控或程控系统等。示例性的，电子设备可包括：手表、智能手机、电话、电视机、影碟机、录像机、摄录机、收音机、收录机、组合音箱、激光唱机、电脑、游戏机、移动通信产品等。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种玻璃镜片，其注塑成型的工艺包括如下具体步骤：
1、将32.58mol％B2O3、9.07mol％SiO2、28.44mol％ZnO、5.42mol％Li2O、3.05mol％ZrO2、1.7mol％WO3、3.26mol％TiO2、16.47mol％La2O3配方量原料组分进行原料共混，随后在1200℃烧制1小时，形成玻璃块体。其形貌如附图6所示。另外，测试了玻璃块体的性能：厚度为3mm时对可见光的透光率＞85％，测试图如附图7所示；玻璃化转变温度Tg为542℃，玻璃由普通状态向超导体转变时的临界温度Tc为725℃，测试图如附图8所示；折射率nd为1.806477，阿贝值vd为38，测试图如附图9所示；软化温度Ts为587℃，热膨胀系数CTE为101*10^-7k-1，测试图如附图10所示。
2、取10g玻璃块体，将玻璃块体添加到球磨机中，球磨机中含有500g，0.8mm直径的球、100g的水，设置转速为350rpm，球磨30小时后水洗，得到平均粒径＜200nm的玻璃粉末。其宏观形貌如附图11所示。并采用扫描电镜对其微观形貌进行了观测，测试结果如附图12所示，粒径小且均一度高。
3、将步骤2所得玻璃粉末按照聚乙二醇PEG：聚乙烯醇缩丁醛PVB：玻璃粉的质量比为3：3：14共混后，溶解于乙醇溶液中形成乳浊液，干燥后形成玻塑混合粒子。
4、将步骤3所得玻塑混合粒子添加到注塑机中，在挤出温度为150℃，压力为200bar的条件下，将玻塑混合粒子加热成流体挤出并注入到温度为60℃的模具中，固化形成圆形玻璃生坯。
5、将步骤4所的注塑成型玻璃生坯，依次在270℃保温1小时，460℃保温1小时，570℃保温44小时，升温速率为1℃/min，得到玻璃镜片。另外，测试了玻璃镜片的性能：厚度为3mm时对可见光的透光率95％，折射率nd为1.80，阿贝值vd为38，玻璃化转变温度Tg为542℃，玻璃由普通状态向超导体转变时的临界温度Tc为725℃，软化温度Ts为587℃，热膨胀系数CTE为101*10E-7K^-1。
实施例2
一种玻璃制品，其与实施例1的区别在于：烧结温度不同。
其制备工艺包括如下具体步骤：
1、将32.58mol％B2O3、9.07mol％SiO2、28.44mol％ZnO、5.42mol％Li2O、3.05mol％ZrO2、1.7mol％WO3、3.26mol％TiO2、16.47mol％La2O3配方量原料组分进行原料共混，随后在1200℃烧制1小时，形成玻璃块体。
2、取10g玻璃块体，将玻璃块体添加到球磨机中，球磨机中含有500g，0.8mm直径的球、100g的水，设置转速为350rpm，球磨30小时后水洗，得到平均粒径＜200nm的玻璃粉末。
3、将步骤2所得玻璃粉末按照聚乙二醇PEG：聚乙烯醇缩丁醛PVB：玻璃粉的质量比为3：3：14共混后，溶解于乙醇溶液中形成乳浊液，干燥后形成玻塑混合粒子。
4、将步骤3所得玻塑混合粒子添加到注塑机中，在挤出温度为150℃，压力为200bar的条件下，将玻塑混合粒子加热成流体挤出并注入到温度为60℃的模具中，固化形成圆形玻璃生坯。
5、将步骤4所的注塑成型玻璃生坯，依次在270℃保温1小时，460℃保温1小时，600℃保温44小时，升温速率为1℃/min，得到玻璃制品。
实施例3
一种玻璃制品，其与实施例1的区别在于：烧结温度不同。
其制备工艺包括如下具体步骤：
1、将32.58mol％B2O3、9.07mol％SiO2、28.44mol％ZnO、5.42mol％Li2O、3.05mol％ZrO2、1.7mol％WO3、3.26mol％TiO2、16.47mol％La2O3配方量原料组分进行原料共混，随后在1200℃烧制1小时，形成玻璃块体。
2、取10g玻璃块体，将玻璃块体添加到球磨机中，球磨机中含有500g，0.8mm直径的球、100g的水，设置转速为350rpm，球磨30小时后水洗，得到平均粒径＜200nm的玻璃粉末。
3、将步骤2所得玻璃粉末按照聚乙二醇PEG：聚乙烯醇缩丁醛PVB：玻璃粉的质量比为3：3：14共混后，溶解于乙醇溶液中形成乳浊液，干燥后形成玻塑混合粒子。
4、将步骤3所得玻塑混合粒子添加到注塑机中，在挤出温度为150℃，压力为200bar的条件下，将玻塑混合粒子加热成流体挤出并注入到温度为60℃的模具中，固化形成圆形玻璃生坯。
5、将步骤4所的注塑成型玻璃生坯，依次在270℃保温1小时，460℃保温1小时，650℃保温44小时，升温速率为1℃/min，得到玻璃制品。
对比例1
一种玻璃镜片，其与实施例1的区别在于：原料组分仅采用氧化硅。
其制备工艺包括如下具体步骤：
1、按照聚乙二醇PEG：聚乙烯醇缩丁醛PVB：SiO2粉末的质量比为3：3：14共混后，溶解于乙醇溶液中形成乳浊液，干燥后形成玻塑混合粒子。
2、将步骤1所得玻塑混合粒子添加到注塑机中，在挤出温度为150℃，压力为200bar的条件下，将玻塑混合粒子加热成流体挤出并注入到温度为60℃的模具中，固化形成圆形玻璃生坯。
3、将步骤2所的注塑成型玻璃生坯，依次在270℃保温1小时，460℃保温1小时，570℃保温44小时，升温速率为1℃/min，得到玻璃镜片。另外，测试了玻璃镜片的性能：厚度为3mm时对可见光的透光率为90％，折射率nd为1.4589±0.0002，阿贝值vd为67.1±1.1。
最后应说明的是：以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (29)

1.一种玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
根据待制备玻璃制品的光学性能获取玻璃原料，所述玻璃原料包括多种组分；
将所述玻璃原料中多种组分混合后烧制成玻璃块体；
将所述玻璃块体制成玻璃粉末；
将所述玻璃粉末与粘接剂制成玻塑混合粒子；
对所述玻塑混合粒子进行注塑成型，得到玻璃生坯；
对所述玻璃生坯进行脱脂处理，得到脱脂产品；
根据所述玻璃原料的理化特性获取烧结条件后，对所述脱脂产品进行烧结处理，得到玻璃制品。
2.如权利要求1所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃制品的光学性能包括：透光率、折射率和阿贝数。
3.如权利要求2所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃制品的透光率大于85％，折射率1.4～2.0，阿贝数为20～95。
4.如权利要求1～3任一项所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃原料包括二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镧、氧化钛、氧化锌、氧化锂、氧化锆、氧化钨、氧化膦、氧化铬、氧化镉、氧化碲、氧化锰中的至少三种。
5.如权利要求4所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，以所述玻璃原料的总摩尔量为100％计，包括组分：二氧化硅0～95mol％、氧化铝0～20mol％、氧化钙0～10％、氧化硼0～50mol％、氧化镧0～40mol％、氧化钛0～50mol％、氧化锌0～40mol％、氧化锂0～20mol％、氧化锆0～20mol％、氧化钨0～10mol％、氧化膦0～10mol％、氧化铬0～10mol％、氧化镉0～10mol％、氧化碲0～10mol％和氧化锰0～10mol％。
6.如权利要求5所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，以所述玻璃原料的总摩尔量为100％计，包括组分：氧化硼32.58mol％、二氧化硅9.07mol％、氧化锌28.44mol％、氧化锂5.42mol％、氧化锆3.05mol％、氧化钨1.7mol％、氧化钛3.26mol％和氧化镧16.47mol％。
7.如权利要求1～3、5或6任一项所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃块体的烧制步骤包括：将所述玻璃原料中多种组分混合后，在温度为500～1500℃的条件下烧制1～3小时。
8.如权利要求7所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃粉末的制备条件包括：采用球磨处理将所述玻璃块体研磨成平均粒径小于500nm的玻璃粉末。
9.如权利要求8所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述球磨处理的条件包括：在水、料、球比为(10～30):1:(40～60)，球直径为0.5～1.5mm，转速300～500rpm的条件下，球磨20～40小时。
10.如权利要求9所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃粉末的平均粒径小于200nm。
11.如权利要求1、8～10任一项所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻塑混合粒子的制备步骤包括：将所述玻璃粉末、所述粘接剂与溶剂制成混合浆料后，干燥得到所述玻塑混合粒子。
12.如权利要求11所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃粉末与所述粘接剂的质量比为(4～8)：(10～20)。
13.如权利要求11所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述粘接剂包括：蜡基粘接剂、塑基胶粘剂、水基胶粘剂中的至少一种。
14.如权利要求13所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述蜡基粘接剂包括：聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、石蜡中的至少一种；和/或，
所述塑基胶粘剂包括：聚甲醛树脂、石蜡的至少一种；和/或，
所述水基胶粘剂包括：聚乙二醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
15.如权利要求1、12～14任一项所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述注塑成型的步骤包括：在挤出温度为125～150℃，压力为100～200bar的条件下，将所述玻塑混合粒子加热成流体注入温度为50～60℃的模具中，制得所述玻璃生坯。
16.如权利要求1所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述脱脂处理的方法包括：将所述玻璃生坯浸泡在溶剂中，溶解去除所述玻璃生坯中有机物。
17.如权利要求1所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述脱脂处理的方法包括：将所述玻璃生坯在温度为200～700℃的空气氛围中保温3～8小时，氧化去除所述玻璃生坯中有机物。
18.如权利要求1、12～14、16～17任一项所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述玻璃原料的理化特性包括：玻璃化转变温度、临界温度、软化温度、热膨胀系数中的至少一种。
19.如权利要求18所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述烧结处理采用梯度升温烧结。
20.如权利要求19所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述梯度升温烧结的升温速率为1～10℃/min。
21.如权利要求19或20所述的玻璃制品的注塑成型工艺，其特征在于，所述烧结处理采用三阶段梯度升温烧结，其中，第一阶段烧结温度低于所述玻璃原料的玻璃化转变温度100～400℃，保温时长为1～5小时；第二阶段烧结温度介于所述玻璃原料的玻璃化转变温度±100℃，保温时长为1～10小时；第三阶段烧结温度高于所述玻璃原料的玻璃化转变温度50～200℃，保温时长为1～100小时。
22.一种玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品采用注塑成型工艺制得，制备所述玻璃制品的原料包括多种组分。
23.如权利要求22所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品的形状包括规则形状和不规则形状。
24.如权利要求23所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品为玻璃片。
25.如权利要求24所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品为非球面玻璃片。
26.如权利要求25所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品的形状包括圆形、跑道形、D字形中的至少一种。
27.如权利要求22～26任一项所述的玻璃制品，其特征在于，所述玻璃制品还包括特征圆、坎合、浇口中的至少一种结构特征。
28.一种摄像器材，其特征在于，所述摄像器材中包含有如权利要求1～21任一项所述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者如权利要求22～27任一项所述的玻璃制品。
29.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备中包含有如权利要求1～21任一项所述注塑成型工艺制备的玻璃制品或者如权利要求22～27任一项所述的玻璃制品。
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