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超低膨胀微晶玻璃—金钟罩
迎接官微六周年,我们策划推出系列视频日志——《材料江湖》,以文会友,与老专家/高手/少侠们探讨,深入解析材料“武学”奥妙,揭秘材料更多背后的故事,挖掘材料变迁历史,为大家多角度全方位的展示材料创造美好世界。
立好站桩,扎好马步
踢正压腿,伸臂压肩
旋子转体,准备出招
材料江湖,身怀绝技
高手过招,“大材”辈出
今天,材料江湖视频日志主讲人
孙小霜为您带来
传说中的“金钟罩”
超低膨胀微晶玻璃
我们在武侠片中都听过一种功夫
“金钟罩”
号称天下防御第一
一共十二关
练成者不仅金刚不坏
而且不怕水火毒药
更能不眠不休
听闻材料江湖中
有一种微晶玻璃堪比此功
微晶玻璃又名玻璃陶瓷,是指加有晶核剂(或不加晶核剂)的特定组成的基础玻璃,在一定温度制度下进行晶化热处理,在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体,形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。通过控制微晶的种类数量、尺寸大小等,可以获得透明微晶玻璃、膨胀系数为零的微晶玻璃、表面强化微晶玻璃、不同色彩或可切削微晶玻璃。
超低膨胀微晶玻璃
顾名思义
拥有近似零的膨胀系数
也就是说可以抵御极寒、极热
基本不开裂、不变形
是目前变温环境尺寸稳定性最好的材料
常用在极端环境条件
如空间相机、光电雷达
天文望远镜等镜面材料
随着微晶玻璃闯关修炼
每晋升一级
晶粒就越细小越均匀
表现出来的机械性能越强
可力顶千斤
硬度接近淬火钢,且耐磨损
和普通玻璃比
它确实称得上“金刚不坏”
超低膨胀微晶玻璃是指以Li?O、Al?O、SiO?为主要成分的玻璃经过严格的受控晶化处理后形成的以负膨胀β-石英固溶体纳米晶相和正膨胀玻璃相构成的一种复合材料,具有优异的光学、热学、力学性能。晶体院超低膨胀微晶玻璃的热膨胀系数(0~50℃)为00.-6/℃。
武侠中的“金钟罩”不怕水火毒药
我们的超低膨胀微晶玻璃
耐强酸和强碱
尤其是抗强酸腐蚀
实验表明
将超低膨胀微晶玻璃置于
0.5mol/L的硝酸中
腐蚀厚度nm要用超过小时
nm是什么概念
反正我用眼睛是看不出来变化
在下不才
简单地换算了一下
腐蚀1mm需要的时间
大概超过年
可见,材料“不眠不休”
服役百余年不在话下
微晶材料热膨胀系数小,结构致密,加工后镜面面形和粗糙度可做到极致,因此可应用于紫外、可见和红外多波段空间相机反射镜。采用一次成型方式制作大尺寸微晶材料,制作和加工周期相对较短,性价比高,且应用风险较小,是性价比较高的一类反射镜材料,所以世界上很多空间光学成像系统采用了超低膨胀微晶材料作为空间反射镜材料。
此外
微晶玻璃在惯性导航系统中
用作核心器件激光陀螺的骨架材料
能有效地防止陀螺腔体中的气体泄露
且材料本身也可以抵御气体
可谓防得滴水不漏
激光陀螺工作环境温度变化较大(-40~70℃),为了保证元件工作稳定性要求制造激光陀螺腔体的材料热膨胀系数越小越好;另外,激光陀螺的激光是由封闭在激光陀螺腔体中的氦气和氖气混合气体受电激发产生的,为避免氦气泄露而影响陀螺寿命,又要求腔体材料氦气渗透率极低。而超低膨胀微晶材料是目前热膨胀系数最低的材料且氦气渗透率也极低,这些优良特性使得超低膨胀微晶材料成为激光陀螺腔体的不可替代材料。
怎么样,咱们的超低微晶膨胀玻璃厉害吧!
好了,今天的材料江湖先讲到这里
咱们下一期材料江湖见!
材料江湖持续征集中......
期待你的参与
原标题:《材料江湖2分钟视频日志?
“金钟罩”之超低膨胀微晶玻璃》