鍺酸鹽玻璃,是一種以鍺酸鹽為主要組分的可以透過紅外線的光學玻璃。鍺酸鹽玻璃具有熔點高、熱穩定性好、機械性能好、化學穩定性好、透明度高、折射率高、紅外透過范圍較寬、近紅外波段透過率高等特點。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2028年鍺酸鹽玻璃行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,鍺酸鹽玻璃是一種常見的中紅外玻璃,同時也是一種重要的中紅外光纖激光器介質材料,可以用于熱成像、探測、測距等方面,應用在光學儀器、熱紅外航攝、測距儀、光纖激光器、夜視鏡、火炮控制系統等制造領域,特別是在軍事領域,鍺酸鹽玻璃在紅外制導、紅外對抗方面發展潛力大。
紅外探測技術可以廣泛應用在軍用與民用領域,隨著科技不斷發展,探測精度要求不斷提高,為進一步提升紅外成像清晰度,窗口材料必須具備紅外線透過率高且透過范圍寬的特點,特別是軍工領域,還要求窗口材料具有強度大、耐侵蝕、耐高溫等優點。鍺酸鹽玻璃憑借優良的綜合性能,成為紅外探測器窗口材料最佳選擇之一。
在需求的推動下,我國鍺酸鹽玻璃相關研究成果不斷增多,專利數量不斷增加,例如魯米星特種玻璃科技股份有限公司的“一種鍺酸鹽透紅外玻璃及其制備方法”專利,長春理工大學的“一種鍺酸鹽玻璃光纖的制備方法”,閩江學院的“一種全固態鍺酸鹽玻璃復合光子晶體光纖及其制備方法”等。
但鍺酸鹽玻璃機械性能仍存在不足,其抗彎強度較弱。景德鎮陶瓷大學獲得“一種高強度透明鍺酸鹽微晶玻璃及其制備方法”專利授權,通過對鍺酸鹽玻璃進行熱處理使其轉變為微晶玻璃,將其抗彎強度提升至106~125MPa。
鍺酸鹽玻璃制備時,易結合原料及環境中的水形成羥基,導致紅外透過性降低。中國建筑材料科學研究總院開發出紅外玻璃真空負壓感應熔制技術,在高溫熔融及真空負壓狀態下,使玻璃中的羥基有效分離,并隔絕環境中水分的影響,確保鍺酸鹽玻璃的紅外透過性。
新思界
行業分析人士表示,鍺酸鹽玻璃可采用摻雜技術進行改性,例如鉍(Bi)摻雜鍺酸鹽玻璃,具有超寬帶近紅外發光特點,較為常見的是稀土摻雜方式,例如銩(Tm)摻雜鍺酸鹽玻璃,可提高熱穩定性、提升熒光強度,此外還可以摻雜鈥(Ho)、鉺(Er)、鐿(Yb)等其他稀土元素,相關專利有華南理工大學的“提高稀土離子摻雜鍺酸鹽玻璃2μm波段熒光發射的方法”等。