吴 悠，邹 斌，王俊成，黄传真，朱洪涛，姚 鹏

(1.山东大学机械工程学院先进射流工程技术研究中心，济南 250061；2.山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室， 济南 250061；3.山东大学机械工程国家级实验教学示范中心，济南 250061)

0 引 言

近年来，微结构光学元件因其在信息通信领域的广泛应用受到越来越多的关注。模压是制造光学玻璃元件常用的方法之一。模压过程中，一方面模具上精准的几何结构复印到了玻璃元件上；另一方面玻璃元件与模压模具之间的摩擦与粘附造成了模具的磨损，从而导致模具几何结构精度的丧失。这些均为模具与工件的固液界面相互接触、相对运动作用的结果。因此，有必要研究它们的接触特性，从而对模具结构和模压工艺的设计提供一定的指导。润湿是能够实现模压的先决条件，而接触角是表征润湿性的主要参数。对于理想光滑表面的接触角模型，Young[1]从固、液、气界面张力平衡的角度建立了经典的杨氏方程。对于粗糙表面和非均质表面，Wenzel[2]和Cassie[3]等学者在杨氏方程的基础上分别建立了Wenzel和Cassie-Baxter模型。Wenzel润湿模式中，液体始终完全浸渍粗糙结构波谷中，即出现所谓“钉扎”现象。而在模压工艺中，这一现象增大了工件液相在模具表面流动的阻力，从而增大了固液摩擦，使得模具更易磨损。而Cassie-Baxter润湿模式认为由于粗糙结构波谷中存在气相，液体无法浸渍其中，因此是模压比较期望的润湿模式。

在光学玻璃材料中，石英玻璃的光学性能有其独特之处。……