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耐高温微晶玻璃
Jun 04,2025
微晶玻璃是一种由基础玻璃经控制晶化热处理而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料。微观结构上，它由均匀分布的纳米级晶体（约 1-50nm）与玻璃相共同构成，兼具玻璃和陶瓷的特性。
耐高温性能及原理
- 高熔点成分：通常含有高比例的二氧化硅（SiO₂）等耐高温成分，二氧化硅本身具有很高的熔点，如特种微晶玻璃中二氧化硅含量可达 96% 以上，这使得其能够承受高温，部分微晶玻璃可承受 1000℃以上的高温。
- 低膨胀系数：热膨胀系数可调节至接近零，如肖特公司的 NEXTREMA® 微晶玻璃的平均线膨胀系数在 20℃至 700℃的温度范围内为 0±0.5×10⁻⁶K⁻¹，在温度变化下几乎不发生尺寸变化，减少了因热胀冷缩导致的变形和开裂风险。
- 稳定的晶体结构：晶体结构在高温下（>800℃）保持稳定，使其可长期承受高温环境。
- 抗热冲击性能：例如 NEXTREMA® 透明玻璃甚至可以承受高达 820°C 的剧烈温差，在高温下快速冷却而不破裂，能很好地适应急冷急热的工况。
其他性能
- 高强度：抗折强度可达普通玻璃的 3-5 倍，接近钢材的硬度，具有良好的机械性能。
- 化学稳定性：能在恶劣的化学环境中保持稳定，满足 ISO 和 DIN 标准对耐酸碱和耐水解性的要求，不易与其他物质发生化学反应。
- 高绝缘性：是一种优良的高温电绝缘材料，有很高的电绝缘强度，在许多电器设备中都可以应用。
- 功能多样性：通过调整成分可实现透光、导电、生物活性等特殊功能，如部分微晶玻璃可实现高透光率，用于光学器件。
应用领域
- 工业领域：用于核反应堆观察窗，其耐高温与抗热震性能保障了在极端工况下的可靠性；还可用于激光熔覆喷嘴、高温工业炉的观察孔、半导体制造中的高温工艺设备等。
- 家电领域：是电磁炉、电陶炉、壁炉等高温烹饪和取暖设备的理想面板材料，因其耐高温、易清洁，且能透红外辐射，加热更高效。
- 航空航天领域：可用于制造航天器的热防护涂层、发动机部件等，能承受太空环境中的高温和温度急剧变化。
- 光学领域：由于其可实现高透光率和低雾度，被用于制造 AR/VR 设备的光波导、医用内窥镜镜头、高端光学镜头、显示屏基板等，显著提升成像清晰度。
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