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纳米视镜玻璃在耐高温玻璃领域的应用

发表日期:2016-01-11 发布者:厦门益唯特玻璃有限公司 [返回]

由于纳米颗粒尺寸的限制,其中载流子的运动并非自由,导致材料的能带由连续带结构分裂为能级,纳米微粒具有独特的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应、介电限域效应等,使纳米玻璃具有独特的性能, 从而为其带来广泛的应用。

1. 光学功能材料 近年来理论和实验的研究发现,纳米功能颗粒(金属和半导体)掺杂视镜玻璃在吸收限附近的强光作用下有 很大的光学非线性,且具有快的光响应速度等特性,在光计算、光通讯、光信息处理和电光效应的器件方 面具有很重要的应用前景,是当前国际光学功能材料研究的热点之一。

 2. 不受温度影响的玻璃 通过调整视镜玻璃组成并利用激光照射、附加超高压等技术,使玻璃中析出一种不破坏透明性的纳迷微晶 体,从而获得一种性能与温度无关的原材料(即使当温度发生变化时,其尺寸和折射率也完全不发生变化的 玻璃)。例如:用于 1000 多重波(复式波)超大容量光传输设备的材料。

3. 超高亮度发光玻璃 把发光超微粒子发光超微粒子以高浓度稳定地保持在玻璃中,就能得到用于显示装置和夜间照明的发 光玻璃。如用反微胶囊法制备的直径为数 10 nm 的玻璃微粒子中平均添加 1 个半导体超微粒子,然后使该 微粒子(微胶囊均匀地分散在玻璃连续相中并规则排列,可大幅度提高发光效率。

 4. 高性能过滤器用视镜玻璃 在通过激发而分相、晶化的玻璃中,如能形成周期性的、控制在数纳米以下的气孔,就能高效地除去 环境激素等有害物质,制成纳米过滤器元件。

5 .光开关用非线性视镜玻璃 含有超微粒子的材料有显著的量子效应。例如,在微米尺寸时几乎不表现的量子闭合效应,当以纳米 粒子存在时,即发生以红色着色的表面等离子体激元效应和在邻近场发生相互作用的界面效应。如果从周 围附加光电场其吸光度将变大的非线性特性。用光使光进行开,有可能作为超高速开关应用。在创造新 一代光子学材料方面,把这些纳米级的超微粒子在保持透光性的同时嵌入玻璃材料中,并通过电磁场等外 场进行排列控制等的超微细控制,对发现新功能很有意义。

6. 光波控制用玻璃 用超短脉冲激光聚光照射玻璃内部或表面,使玻璃的被照射区域在激光的诱导下发生折射率提高、结 晶或分相。 在玻璃表面或内部, 形成大小为光波长的 1/2  1/4 左右、 折射率与基质玻璃不同的周期结构, 可制造能将光信号进行导波、分波的微小设备。 x Se 等颗粒掺杂玻璃。此法适于多种金属或 半导体化合物掺入玻璃薄膜,且掺入量高,能控制纳米金属尺寸。

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7. 超高强度纳米视镜玻璃 玻璃的强度由其表面的裂纹数量及其大小等决定,因此,如果研究一种使裂纹难以生成的表面处理技 术,玻璃的强度和可靠性会大幅度提高。通过改变组成提高玻璃整体的强度,在此基础上再加上在玻璃表 面附近透明的分相与结晶化,以及在表面有机无机复合的表面涂层技术,防止裂纹的产生和发展,可能 开发出更薄、更高强度的玻璃材料。若通过在玻璃基板的表层形成纳米尺度的异质层,可实现基板的高强 度化和超平坦化的话,就可能获得高速运转、高速读取的大容量光盘。

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