鎵酸鹽玻璃,是一種以氧化鎵(Ga2O3)為主要組成成分的紅外光學(xué)玻璃,是一種較為常見的中紅外玻璃,屬于氧化物玻璃。
鎵酸鹽玻璃的制備流程主要包括,原材料選擇,將原料粉末均勻混合,置于鉑金坩堝中,利用電爐進行加熱升溫直至原材料熔化,熔體注入模具澆注成型,退火自然冷卻。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2024-2028年鎵酸鹽玻璃行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報告》顯示,鎵酸鹽玻璃具有光透過率高、聲子能量低、熔點高、熱膨脹系數(shù)低、硬度大等特點,可用作紅外窗口材料、激光介質(zhì)材料,應(yīng)用在傳感器、探測器、導(dǎo)彈頭罩、光纖激光器、光纖放大器等制造領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于軍工裝備、航空航天、特種車輛、儀器儀表、光通信等行業(yè)中。
鎵酸鹽玻璃熔融過程中,易于析出晶體,導(dǎo)致透光率下降,對生產(chǎn)流程工藝控制要求高,需要進一步提高熔融溫度。此外,鎵離子活性大,易于與環(huán)境中的水結(jié)合形成羥基,使鎵酸鹽玻璃紅外透過性降低,可通過提高熔融溫度,在真空負壓條件下使羥基分離的方法,來降低玻璃中的有害羥基含量。
隨著光學(xué)技術(shù)不斷進步,以及光通信、光學(xué)儀器、軍工等領(lǐng)域?qū)鈱W(xué)玻璃要求不斷提高,鎵酸鹽玻璃性能還在不斷優(yōu)化,通常采用摻雜技術(shù)進行改性。例如摻雜氧化鈰(CeO2)可提高鎵酸鹽玻璃的耐輻照性能;摻雜釤離子(Sm3+)可提高鎵酸鹽玻璃的熒光特性;摻雜銩(Tm)可提高鎵酸鹽玻璃的紅外光譜特性;此外還可以摻雜氧化釔(Y2O3)、氧化鉍(Bi2O3)等。
我國鎵酸鹽玻璃相關(guān)研究機構(gòu)主要有中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所、中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、大連工業(yè)大學(xué)、云南師范大學(xué)等,相關(guān)研究成果有“CeO2含量對鎵酸鹽玻璃耐輻照性能的影響”等,相關(guān)專利有“透紅外鎵酸鹽玻璃”、“一種堿金屬鎵酸鹽玻璃及其制備方法”等。
新思界
行業(yè)分析人士表示,紅外玻璃的功能是最大程度的透過紅外光、濾除其他波段的光,可以制造多種類型的光學(xué)元件,應(yīng)用在光學(xué)儀器設(shè)備中,進而應(yīng)用在探測、測量、熱成像、遙感等領(lǐng)域,與晶體材料、紅寶石材料相比,紅外玻璃的光學(xué)性能優(yōu)良且成本更低,應(yīng)用比例正在逐步攀升。鎵酸鹽玻璃作為較為常見的中紅外玻璃,具有良好發(fā)展前景。