石英玻璃的应用范围和发展前景

核心提示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,具有一系列特殊的物理和化学性能,并被新材料领域专家誉为“玻璃之王”。图片来源:菲利华官网石英玻璃的光学性能石英玻璃具有一系列优异的光学性能。与普通玻璃相比,高纯石英玻璃具有从远紫外到远红外

应时玻璃是由单一成分二氧化硅组成的特种工业技术玻璃,具有一系列特殊的物理化学性能,被新材料领域的专家誉为“玻璃之王”。

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应时玻璃的光学性质

应时玻璃具有一系列优异的光学性能。与普通玻璃相比,高纯应时玻璃在从远紫外到远红外的非常宽的光谱范围内具有良好的透过率,这是普通光学玻璃所不具备的。优异的光谱透过率和光学均匀性使应时玻璃广泛应用于光学器件的许多领域。

石英视窗

应时玻璃在光学领域的应用

光纤通信

光纤是一种光传输工具,通过光纤两端进行光传输,广泛应用于光纤通信行业。光纤通信以其高抗干扰性能、高速率和大传输容量成为现代通信的重要支柱。应时光纤发展早,技术成熟,具有高精度、高强度、高可靠性、低能耗、组装简单等优点。因此,近年来,应时的光纤在人造卫星、深空探测和惯性导航领域变得越来越重要。

透镜

随着我国科技的进步和工业水平的提高,应时玻璃的应用已经融入人们的日常生活。在新能源领域,应时玻璃用于我国研制的“申光-ⅲ”主机装置,作为真空窗口、透镜、屏蔽、偏振片、连续相位板、光束取样光栅等终端光学元件的重要材料。在微光学材料领域,应时玻璃材料因其在紫外到红外连续波长范围内优异的透过率而被广泛应用于微透镜行业。人们常见的数码相机、电脑显示器、CCD相机、医疗器械等。都使用微透镜。

常见的微透镜阵列

镜子

反射镜是空之间光学系统的重要组成部分之一,如望远镜、侦察卫星、气象卫星、侦察卫星等。随着空之间成像技术的发展和人类对宇宙认知的逐渐深入,人们对空之间光学系统精度的要求也在提高。反射镜的镜面不仅要有高分辨率,还要有好的成像质量。宇宙空是一个失重环境,温差很大。另外,还要考虑光学系统发射到宇宙空时的载荷要求。同时,宇宙大尺寸光学系统的制造空要求所用材料热变形系数小,比刚度大,表面粗糙度小。

哈勃太空望远镜主镜坯

基于上述性能条件,低膨胀应时玻璃是优选的材料。低膨胀应时玻璃具有极低的热膨胀系数和优良的冷热加工性能,可制成闭孔蜂窝结构。低膨胀应时玻璃制备技术成熟,在光学工程中应用广泛,如哈勃太空望远镜主透镜毛坯空。

应时玻璃的研究方向

应时作为一种特殊的光学材料,在航空航天、半导体和精密器件中发挥着极其重要的作用,其性能直接制约着相关设备的分辨率、精度、稳定性和可靠性。但即使其抗辐射性能优异,在长期服役的情况下,也会受到空之间高能带电粒子的辐照,使其光学等性能大大降低,从而影响元器件的使用寿命。因此,有必要研究空之间的电离辐射环境对应时玻璃材料的影响。

参考来源:

[1]王本泽。总剂量和剂量率对应时玻璃辐照缺陷和光学性能的影响. 2021 .

[2]马·。高纯应时玻璃制备工艺研究及工艺优化。

[3]聂,等.高性能光学合成应时玻璃的制备与应用.光学精密工程。2016。

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