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运用新型玻璃材料制造小型玻璃产品

来源:glassonline  撰稿人:  发布时间:2018年07月05日 浏览:
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成功论证三维打印玻璃组件后,KIT科学家们研发了一种制造纯石英玻璃的工艺,为工业应用开辟了新领域。

  成功论证三维打印玻璃组件后,KIT科学家们研发了一种制造纯石英玻璃的工艺,为工业应用开辟了新领域。

  玻璃作为独特材料,一直是玻璃学界研究的主要对象。

  玻璃科研已成功进展到三维打印玻璃材料阶段。去年,卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)科学家们展示了硅纳米复合油墨立体印刷技术,完成了玻璃元件的三维印刷。今年早些时候,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的研究人员印刷出由二氧化硅和二氧化钛油墨制成的玻璃片。

  现在KIT科学家们将进一步对玻璃进行研究。Bastian Rapp是KIT微结构技术Neptunlab跨学科研究小组的带头人,他和他的研究团队研发了一种新型纯石英玻璃制造工艺,为工业应用开辟新领域。

  “如何将高纯度石英玻璃的优良性能与简单的结构技术相互融合是一个大挑战,”Rapp在KIT新闻中说道。

  团队成员DorotheaHelmer在高级材料介绍视频中补充解释:“玻璃,特别是高纯度的熔石英玻璃,极难构造定型。”

  Rapp和他的研究团队创造了一种混合材料,将玻璃与聚合物混合,制成固体二氧化硅纳米复合材料,即“Glassmer”,这种新材料具有玻璃的强度,同时也有聚合物的性能。

  研究人员将40纳米的石英玻璃颗粒与液体聚合物混合,其浓度与海绵蛋糕类似。接着,将该混合物通过加热或光照的方式将其固化,形成6:4的玻璃聚合物。该聚合物因含有玻璃成分,所以具备精细高仿功能。Glassomer可在机器中加工,就像一个传统聚合物的释放状态,使更小,更复杂详细的结构被生产出来。Rapp的团队已运用此技术制造小螺母,螺栓和衍射光学元件。

  为获得高纯石英玻璃结构,研究人员必须将玻璃加热至500-600摄氏度,然后在1300摄氏度下烧结,以去除聚合物成分。研究人员称,Glassomer可以像普通聚合物一样,在数控机床上进行“研磨、翻转、激光加工或加工”。

  该项技术将纯玻璃材料适用范围延伸至光学、生物技术、微电子和医疗工程行业。

  Rapp在发布会上补充道:“我们的工艺适合大批量生产。石英玻璃在生产和使用方面比特殊聚合物更经济,更可持续,也更节能。”

责任编辑:王澎
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