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超低膨胀微晶玻璃
——助力空天探测,实现关键材料自主可控

2021-12-16范仕刚

硅酸盐通报 2021年11期

超低膨胀微晶玻璃是一类主晶相为β-石英固溶体、热膨胀系数接近零的微晶材料,其晶粒尺寸50 nm左右,热膨胀系数仅为金属的数千分之一,陶瓷或玻璃的数百分之一,是目前尺寸稳定性最好的材料。其特殊的微晶结构保证其低膨胀率的同时又有高透明性,同时还具有耐高温、耐热冲击等优异性能,常用于制作激光陀螺骨架、光学天文望远镜等高能观测设备的镜坯、高精度光栅、雷达天线罩、高温观察窗等。

激光陀螺是惯性导航的核心器件,广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰船、导弹等运动载体的精确导航,在现代国防中起着非常重要的作用。超低膨胀微晶玻璃优异的尺寸稳定性,可将激光陀螺谐振腔体因温度变化带来的伸缩降到最低,从而保证激光陀螺精度不受环境温度影响,因此成为制造激光陀螺腔体不可替代的材料。超低膨胀微晶玻璃也是军用、资源探测、海洋探测等空间遥感相机反射镜的优选材料。空间反射镜相当于高分卫星的眼睛,起着收集远程光源信号和传输光源信号的作用,是保证高空卫星对地观测分辨率的首要因素,采用尺寸稳定性优异的超低膨胀微晶玻璃制造空间相机的反射镜,使得高分卫星在距地600 km的轨道可以清晰看到地面200 mm大小的物体。超低膨胀微晶玻璃还是天文望远镜镜坯的最佳材料。天文望远镜是观测天体、深空及临地轨道碎片的重要工具。2009年通过国家验收的4米级LAMOST天文望远镜镜坯,是采用61件1.1 m的六角形超低膨胀微晶玻璃制作而成的;……

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