一、非氧化物玻璃是什么
非氧化物玻璃是指不包含傳統(tǒng)氧化物網(wǎng)絡(luò)形成體(如二氧化硅)的一類玻璃材料,其結(jié)構(gòu)通常由硫、硒、碲等硫系元素或鹵族元素(如氟、氯)與金屬或類金屬元素通過共價(jià)鍵或離子鍵形成非晶態(tài)網(wǎng)絡(luò)。非氧化物玻璃的制備需在嚴(yán)格的無氧環(huán)境中進(jìn)行,以避免氧化反應(yīng)破壞其結(jié)構(gòu)特性,其成分和工藝的多樣性為特種光學(xué)和電子器件的開發(fā)提供了重要材料基礎(chǔ)。
二、非氧化物玻璃的種類
非氧化物玻璃主要包括硫系玻璃和鹵化物玻璃兩大類:
1、硫系玻璃:由周期表第ⅥA族及相鄰元素(如S、Se、Te、As、Sb、Ge)等構(gòu)成,具有無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),不含氧。陰離子多為硫、硒、碲等,可截止短波長光線而通過黃、紅光以及近、遠(yuǎn)紅外光,電阻低,具有開關(guān)與記憶特性,是重要的半導(dǎo)體材料、透紅外材料、電子封接材料等。
2、鹵化物玻璃:結(jié)構(gòu)中連接橋是鹵族元素,研究較多的是氟化物玻璃和氯化物玻璃。其折射率低,色散低,多用作光學(xué)玻璃。
三、非氧化物玻璃的特點(diǎn)
1、高硬度:破裂強(qiáng)度高,不易碎裂。
2、耐熱性好:可以承受高溫,不易褪色。
3、光學(xué)性能優(yōu)異:折射率高、透明度好,適合制作高檔鏡片、激光器器件、半導(dǎo)體器件等。
四、非氧化物玻璃的應(yīng)用領(lǐng)域
1、光學(xué)領(lǐng)域
非氧化物玻璃在光學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,由于其高折射率和低色散性能,可以用于制造高質(zhì)量的透鏡和棱鏡。同時(shí),非氧化物玻璃具有優(yōu)異的耐腐蝕性和高溫穩(wěn)定性,可用于制造高功率激光器的光學(xué)元件。
2、電子領(lǐng)域
非氧化物玻璃具有卓越的介電性能和低介電常數(shù),因此被廣泛應(yīng)用于電子領(lǐng)域中,例如制造高頻電容器、集成電路等。
3、醫(yī)療領(lǐng)域
由于非氧化物玻璃具有優(yōu)異的生物相容性和耐腐蝕性,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械的制造中,例如人工晶體、牙科材料等。
4、航空航天領(lǐng)域
非氧化物玻璃具有高強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性和優(yōu)異的耐腐蝕性,因此被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域中,例如制造航天器的外殼、推進(jìn)器等。