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特種玻璃（詞條“特種玻璃”由行業(yè)大百科提供）是通過光、電、磁、熱和化學(xué)等作用而表現(xiàn)出特殊功能的玻璃，是重要生產(chǎn)和生活的關(guān)鍵性和基礎(chǔ)性材料。由于擁有普通玻璃無可比擬的高新特性，特種玻璃在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)著其他材料無法替代的地位，其突出特征與新興產(chǎn)業(yè)和國防需求緊密聯(lián)系。目前，世界各國越來越關(guān)注高新性能特種玻璃材料的開發(fā)和應(yīng)用，特種玻璃的研發(fā)和生產(chǎn)水平已
成為一個國家材料發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。
下面，為您簡要介紹5種典型的特種玻璃材料。
1.透紅外玻璃
紅外材料是紅外技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，紅外技術(shù)的發(fā)展是以紅外材料的發(fā)展為先導(dǎo)和標(biāo)志的。目前應(yīng)用的紅外材料，按物質(zhì)形態(tài)、性能及制備方法主要分為單晶、多晶和紅外玻璃。其中紅外玻璃不僅具有較好的紅外透過性能、優(yōu)良的光學(xué)均勻性、較高的機(jī)械強(qiáng)度，而且制造成本低廉、光學(xué)加工工藝簡單、可加工成復(fù)雜異形制品而備受關(guān)注。
目前，紅外玻璃作為視窗 、透鏡 、整流罩等在紅外探測技術(shù)和紅外成像技術(shù)中獲得廣泛應(yīng)用。上世紀(jì)90年代以來，俄羅斯、美國和英國等西方發(fā)達(dá)國家都投入巨資對紅外玻璃展開了研究，并將紅外玻璃材料裝配于重點(diǎn)型號戰(zhàn)機(jī)的光電（詞條“光電”由行業(yè)大百科提供）探測系統(tǒng)，極大提升了作戰(zhàn)能力。
例如，美國海軍實(shí)驗(yàn)室研制的大尺寸( 00mm )鋇稼鍺酸鹽紅外玻璃吊艙、俄羅斯莫斯科技術(shù)玻璃研究院研制的口徑( 250mm鋁酸鈣玻璃整流罩均已批量裝備機(jī)載光電雷達(dá)系統(tǒng)。
2.耐輻照玻璃
耐輻照玻璃是一種經(jīng)高能射線輻照或粒子轟擊后，可見光透過率衰減很小的特種玻璃。耐輻照玻璃具有耐輻照穩(wěn)定性強(qiáng)、透光性大及物化性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，主要用于航天、核工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的窗口材料。
目前，美國Corning公司和英國Pilkington公司在耐輻照玻璃的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平，它們均采用配合料熔融后直接拉制成形的工藝方法，生產(chǎn)的玻璃板面寬度可達(dá)400mm,最小厚度為0.05mm,由于成形表面為自由表面，玻璃的抗彎強(qiáng)度（詞條“抗彎強(qiáng)度”由行業(yè)大百科提供）達(dá)到130一150MPa。
3.特殊色散玻璃
大部分光學(xué)玻璃在相對色散 二二與阿貝數(shù)v的關(guān)系圖中處于一條直線上，這一直線被稱為“正常線”。特殊色散玻璃就是一類偏離正常線較遠(yuǎn)的光學(xué)玻璃。特殊色散玻璃主要性能特點(diǎn)是具有較大的相對部分色散偏離值，在光學(xué)系統(tǒng)中與其他玻璃組合可以減少玻璃透鏡片數(shù)，簡化光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，尤其重要的是，能夠消除二級光譜，提高成像質(zhì)量和幾何精度，滿足長焦距、大視場和高精度光學(xué)系統(tǒng)的性能要求。
目前，德國Schott公司的特殊色散玻璃制備技術(shù)居世界領(lǐng)先水平，先后推出產(chǎn)品牌號有N-KZFS2,N一KZFS4和N-KZFS11，其中N一KZFS11玻璃具有適中的阿貝數(shù)、較大的相對部分色散偏離值、性能穩(wěn)定和可加工性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于遙感衛(wèi)星的立體測繪相機(jī)的透鏡、空間望遠(yuǎn)鏡的透鏡以及非球面鏡面形檢測的補(bǔ)償鏡頭等。
4.透紫外玻璃
大部分無色光學(xué)玻璃在可見光范圍具有很高的透過率，但對紫外線存在不同程度的吸收，原因是在高能量紫外線照射下，激發(fā)了電子在大于3eV能級之間躍遷，吸收紫外線。因此只有少數(shù)具有特殊成分的玻璃具有較好好的紫外透過性能。透紫外玻璃具有250nm以上波段的高透過、高抗熱沖擊、高硬度和優(yōu)異化學(xué)穩(wěn)定性（詞條“化學(xué)穩(wěn)定性”由行業(yè)大百科提供）等優(yōu)點(diǎn)，適合與可伐合金進(jìn)行高頻封接，主要用于紫外光譜儀、地質(zhì)勘探、無損檢驗(yàn)以及要求紫外-可見光透過率都很高的光學(xué)儀器、攝像鏡頭等。
目前，報(bào)道的透紫外玻璃大多數(shù)屬于磷酸鹽系統(tǒng)，代表德國Schott公司的8337B玻璃。該玻璃的在254nm處的透光率高達(dá)70%，而且膨脹系數(shù)為47X10-7/℃，適宜與可伐合金進(jìn)行高頻封接。但由于含有一定量的P2Q5, 8337B玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性較差，僅為V級，其應(yīng)用環(huán)境受到極大限制，無法滿足重點(diǎn)武器裝備的使用環(huán)境要求。
5.鋰離子導(dǎo)電（詞條“導(dǎo)電”由行業(yè)大百科提供）微晶玻璃
鋰離子導(dǎo)電微品玻璃是通過對其基礎(chǔ)玻璃進(jìn)行高溫晶化處理而得到的，由導(dǎo)電主晶相、雜質(zhì)相和殘余玻璃相組成的一種新型能源材料。鋰離子導(dǎo)電微晶玻璃具有高離子導(dǎo)電性、優(yōu)異化學(xué)穩(wěn)定性、寬使用溫度范圍和低成本等特點(diǎn)，被視為無機(jī)固體電解質(zhì)的有力候選材料之一。鋰離子導(dǎo)電微晶玻璃表現(xiàn)出極其誘人的應(yīng)用潛力，有望在全固態(tài)鋰電池、鋰一空氣、鋰一水電池等產(chǎn)品中獲得應(yīng)用。
近年來，日本Ohara公司、美國Dayton大學(xué)和新加坡國立大學(xué)等單位研究了鋰離子導(dǎo)電微品玻璃的組份和晶化工藝對晶相組成、微觀結(jié)構(gòu)及電導(dǎo)率等的影響。
我國特種玻璃的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
目前，我國特種玻璃研究和產(chǎn)業(yè)化已取得較大進(jìn)展，理論創(chuàng)新、技術(shù)發(fā)明和新型品種不斷涌現(xiàn)。但與歐美發(fā)達(dá)國家相比，我國特種玻璃在基礎(chǔ)理論研究、產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用開發(fā)等方面仍存在較大差距。當(dāng)前制約特種玻璃發(fā)展的瓶頸還較多，主要表現(xiàn)為:
(1)創(chuàng)新能力不足，跟蹤為主，自主產(chǎn)品少。由于特種玻璃的基礎(chǔ)研究薄弱，對其“組成一結(jié)構(gòu)一性能"關(guān)系規(guī)律的認(rèn)識不深，產(chǎn)品研制仍以跟蹤為主，自主創(chuàng)新較差。特種玻璃小型浮法制備技術(shù)、高光學(xué)均勻勝控制技術(shù)、表面改性技術(shù)可控晶化技術(shù)等核心技術(shù)主要由美國Coring公司和德國Schott公司掌握。
(2)工藝成熟性低，產(chǎn)品質(zhì)量可控性較差。我國特種玻璃研究起步較晚，技術(shù)積淀薄弱，對相關(guān)共性關(guān)鍵性技術(shù)認(rèn)識不足。工藝裝備、基礎(chǔ)設(shè)施配套和生產(chǎn)工藝成熟性低，難以滿足特種玻璃的品種、技術(shù)和工藝的技術(shù)升級需要;特種玻璃標(biāo)準(zhǔn)體系和檢測體系不健全，產(chǎn)品質(zhì)量可控性較差，嚴(yán)重影響特種玻璃的推廣應(yīng)用。
(3)企業(yè)國際競爭力亟待提高。特種玻璃屬于典型的多品種、小批量產(chǎn)品。目前，我國特種玻璃的生產(chǎn)主要集中于科研院所和高等學(xué)校中，生產(chǎn)規(guī)模小，難以進(jìn)行批量化生產(chǎn)。同時(shí)，由于擁有普通玻璃無可比擬的高新性能，特種玻璃主要應(yīng)用于事關(guān)國家命脈和國防建設(shè)等關(guān)鍵領(lǐng)域，需求量小，盈利能力弱，導(dǎo)致特種玻璃相關(guān)企業(yè)的國際競爭力弱。
展望未來，特種玻璃的發(fā)展趨勢是高性能、大尺寸、功能集成化和品種系列化等。為攻克特種玻璃制備的共性問題、解決重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)μ胤N玻璃的配套需求并縮小與國外高性能特種玻璃的差距，未來我國特種玻璃的發(fā)展重點(diǎn)為:
(1))加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,提高自主研發(fā)能力。加大科研經(jīng)費(fèi)投入，鼓勵高校 、科研院所和企業(yè)重視特種玻璃基礎(chǔ)研究，深入提示特種玻璃的“組分-制備-性能”關(guān)系規(guī)律，為產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo);通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，增強(qiáng)特種玻璃的自主研發(fā)能力，在連續(xù)熔制、大尺寸成形和高光學(xué)均勻性等關(guān)鍵技術(shù)方面取得根本性突破。
(2)升級傳統(tǒng)產(chǎn)品，加快開發(fā)新型特種玻璃。通過組分優(yōu)化、制備技術(shù)和裝備提升，改善傳統(tǒng)特種玻璃性能，降低制備成本，實(shí)現(xiàn)品種系列化;根據(jù)應(yīng)用需求，開發(fā)具有重大市場前景的新型特種玻璃，尤其是硫系玻璃、低溫封接玻璃、無堿玻璃基板和零膨脹微晶玻璃等。
(3)提高產(chǎn)品附加值，實(shí)現(xiàn)功能集成化。高附加值己成為當(dāng)代特種玻璃行業(yè)發(fā)展的重要特征之一。我國應(yīng)加大特種玻璃材料和相關(guān)器件的應(yīng)用研究，提升產(chǎn)品附加值，如硫系玻璃光纖產(chǎn)業(yè)化、紅外玻璃鍍膜（詞條“玻璃鍍膜”由行業(yè)大百科提供）和非線性玻璃的表面改性等，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能集成化。
(4)加強(qiáng)科技創(chuàng)新，走綠色制造之路。通過科技創(chuàng)新，優(yōu)化玻璃組分，實(shí)現(xiàn)特種玻璃中“無鉛、無砷”;提升制備技術(shù)和裝備水平，節(jié)能減排，確保特種玻璃整個制備過程綠色環(huán)保。
