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神十四出征必不可少的“玻璃之王”——石英玻璃卓精艺 2022.06.21

6月5日,#神十四乘组出征仪式# 在酒泉卫星发射中心问天阁广场举行,取得圆满成功。这是中国载人航天史上由中国人书写的又一壮举。

神十四出征

-神十四出征-

与陈冬、刘洋、蔡旭哲三位宇航员一起奔赴太空的,还有一种材料——耐辐照石英玻璃,“嫦娥”、“北斗”、“神舟”都用到了它!

据了解:神州十四号载人飞创窗口照明玻璃采用石英玻璃材料制成,通过膜系结构的改变增强玻璃的性能,除具有抗辐照的性能外,还具有透过率强、耐高低温冲击、抗紫外线强的特点,玻璃的强度达到700兆帕以上。

今天卓精艺就来介绍下这种被新材料领域专家誉为“玻璃之王”的材料——石英玻璃。

石英玻璃是由二氧化硅单一组分构成的特种工业技术玻璃,具有普通玻璃无可比拟的一系列优异性质,被新材料领域专家誉为“玻璃之王”,是现代信息产业、光学、光伏、半导体等国家战略性新兴产业和航空航天等国防领域的重要基础性材料。

石英玻璃的结构特点

纯净的石英玻璃由单一的二氧化硅(SiO2)成分构成,石英玻璃中的Si-O键呈短程有序、长程无序的排列状态,由于Si-O键的键能较强且较为稳定,因此石英玻璃具有较高的软化温度、极佳的光谱透过性、极低的热膨胀系数和电导率、极高的化学稳定性、耐辐照性以及在极端条件下较长的工作寿命等特点。

石英玻璃

-石英玻璃-

石英玻璃的优良性能

与普通玻璃相比,石英玻璃具有如下优良性能:

高耐热性:石英玻璃的经常使用温度为1100~1200℃,短期使用温度可达1400多℃,而普通玻璃通常在600℃时就会软化。

比如,石英玻璃可用于制作太空飞船上观察窗的玻璃部件,因为太空飞船在穿越大气层时的剧烈摩擦会产生1000多℃的高温,观察窗必须能够承受如此高温,普通玻璃根本无法满足该要求。

耐腐蚀性:除氢氟酸外,石英玻璃一般不与其他酸类发生反应,其耐酸能力是陶瓷的30倍,不锈钢的150倍。

因为半导体产业对载具的碱金属和重金属含量要求苛刻,一般材料无法具备如此之高的耐酸性,石英玻璃成为其不可缺少的支撑材料,可以制成扩散管、清洗槽等,应于半导体制造的扩散、蚀刻等关键过程。

热稳定性好:石英玻璃能够承受剧烈的温度变化,即使将它加热至1100℃后再放入常温水中,如此反复3-5次,它也不会炸裂。

如果是冬天,普通的玻璃杯在注入不到100℃的热水时都有炸裂的可能性。

除上述性能外,石英玻璃还具有透光性好、电绝缘性能好、低膨胀系数等优良性能。

卓精艺,专注于提供前沿性的高品质超精密光学智能抛光装备制造(小磨头、磁流变、离子束、超光滑),可对石英、微晶、碳化硅、单晶硅、硫化锌等材料实现球面、非球面、自由曲面加工,具有20年的工艺研究和装备研制经验。如果您对我们感兴趣,欢迎来电咨询!