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《Advanced Materials》:新型玻璃材料可像聚合物一样进行加工

编译者:冯瑞华发布时间:May 30, 2018点击量:16864 来源栏目:科技前沿

纯石英玻璃是高度透明的,具有良好的耐物理和化学性能,适用于光学、数据技术及医疗工程。然而,在进行高效且高质量玻璃加工时,缺乏合适的加工工艺。近日,德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究团队开发出了一种可以像聚合物一样构造石英玻璃的加工技术。相关研究成果已发表在Advanced Materials杂志上。

KIT微结构技术研究所(IMT)的NeptunLab跨学科研究小组负责人Bastian Rapp表示:“将高纯石英玻璃与结构技术相结合一直是一项巨大的挑战。” Rapp和他的团队开发了工业玻璃加工的新工艺。 他补充道:"我们不是通过激光加工或蚀刻来构造玻璃块体,而是将玻璃加热到800°C,从颗粒开始。"

将40纳米的玻璃颗粒与液态聚合物混合,将混合物像蛋糕一样修饰,然后将其暴露于热或光下固化。

所得到的“玻璃体”可以像聚合物一样在机器中进行碾磨、激光加工。 Rapp称:“现在,聚合物成型技术可供玻璃使用。

为了制造用于智能手机和其他设备的高性能镜头,通过在500-600℃的炉中加热,研究人员们首先从玻璃棒上切下,然后去除复合材料中的聚合物。高温会烧掉聚合物,将其完全转化为二氧化碳。为了消除材料中产生的间隙,镜片在1300°C下烧结,将剩余的玻璃颗粒转变为无孔玻璃。

这是NeptunLab使用液态玻璃聚合物混合物开发的石英玻璃加工的第三项创新。 2016年,该实验室成功地实现这种混合物成型,而在2017年,他们将混合物用于3D打印,并证明可适用于添加剂制造。

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