高品質(zhì)超低膨脹透明微晶玻璃實現(xiàn)批量化生產(chǎn)

趙春霞，范仕剛，張麗紅，劉 杰，何 粲，李 躍

(中材人工晶體研究院有限公司，北京 100018)

超低膨脹微晶玻璃是由鋰鋁硅系玻璃經(jīng)過嚴(yán)格的受控晶化而得到的以β-石英固溶體為主晶相的透明微晶玻璃[1]，由于其特殊的微晶結(jié)構(gòu)，在具有接近零的熱膨脹系數(shù)的同時又能保持高的透明性[2]。此外，還具有耐高溫、耐熱沖擊等優(yōu)異性能，常用于制作激光陀螺骨架[3]、光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡等高能觀測設(shè)備的鏡坯、高精度光柵、雷達(dá)天線罩、高溫觀察窗等[4-5]。在實際應(yīng)用中，尤其是高精密器件中，對微晶玻璃產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)要求十分苛刻，而鋰鋁硅系玻璃熔制溫度高，黏度大，在熔制過程中自身的氣泡不易排出，成型時容易產(chǎn)生條紋，故高品質(zhì)的產(chǎn)品難以制備，實現(xiàn)批量化生產(chǎn)更是難上加難。目前在該材料領(lǐng)域一直處于國際領(lǐng)先地位的是德國SCHOTT公司，其ZERODUR零級產(chǎn)品的熱膨脹系數(shù)可達(dá)(0±2)×10-8K-1，其應(yīng)力雙折射低于6 nm/cm[1]。由于產(chǎn)品技術(shù)封鎖，我國長期依賴進(jìn)口，嚴(yán)重限制了激光陀螺相關(guān)部件國產(chǎn)化的進(jìn)程。

本團(tuán)隊長期致力于超低膨脹透明微晶玻璃的研制工作，通過長期技術(shù)攻關(guān)，突破了高品質(zhì)低缺陷鋰鋁硅系玻璃的工程化制備關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，采用熔融法結(jié)合攪拌工藝及漏料工藝，在國內(nèi)率先批量化生產(chǎn)出了低缺陷、高均勻性的優(yōu)質(zhì)玻璃，并通過優(yōu)化熱處理制度，獲得了超低熱膨脹系數(shù)、超低應(yīng)力以及高強(qiáng)度的高品質(zhì)透明微晶玻璃，產(chǎn)品性能達(dá)到SCHOTT公司ZERODUR零級產(chǎn)品水平，成功應(yīng)用于激光陀螺器件。……