

简单来说,氧化钽微晶玻璃是一种将氧化钽作为关键组分引入到特定组成的玻璃中,然后通过受控的热处理工艺,使玻璃基体中析出大量纳米级或微米级晶体而得到的复合材料。秋逸新材料有较为成熟的析晶工艺,目前已经出来一批微米级别氧化钽微晶玻璃粉。
它结合了:
玻璃的优点:各向同性、易于成型、可调的光学性能。
晶体的优点:高强度、高硬度、特殊的光电性能、高折射率。
氧化钽的特性:高折射率、高密度、优异的介电性能。
因此,它不属于传统的氧化物玻璃(如窗玻璃),也不属于完全结晶的陶瓷,而是介于两者之间的玻璃陶瓷。
氧化钽的主要作用
当将氧化钽引入微晶玻璃时,它扮演着几个关键角色:
网络中间体角色:在玻璃结构中,钽离子既不完全是网络形成体(如硅、硼),也不完全是网络修饰体(如钠、钙)。它可以部分参与网络构建,增强玻璃网络的稳定性,从而提高玻璃的转变温度、硬度和化学稳定性。
提高折射率和色散:氧化钽本身具有很高的折射率。将其引入玻璃体系,可以显著提高微晶玻璃的整体折射率和阿贝数,这对于光学透镜的设计至关重要,有助于校正像差,制造更轻薄、性能更好的光学系统。
促进析晶和调控晶相:氧化钽可以作为晶核剂或晶相组成部分,影响微晶玻璃的析晶行为。它可以促进特定晶相(如钽酸盐晶体)的析出,或者溶解在析出的主晶相中,从而调控最终材料的性能。
增强介电性能:氧化钽是优秀的介电材料,具有高介电常数。这使得含氧化钽的微晶玻璃在电子封装、微波介质基板等领域有应用潜力。
提高密度和辐射屏蔽能力:由于其高原子序数,氧化钽可以提供一定的对X射线和伽马射线的屏蔽能力。
关键特性和优势
极高的硬度与耐磨性:析出的微小晶体极大地阻碍了裂纹的扩展,使其表面非常坚硬,耐划伤。
优异的光学性能:通过组分和工艺设计,可以实现高折射率、低色散、高透光率,甚至特定的非线性光学效应。
出色的机械强度:微晶结构使其抗弯强度和断裂韧性远高于普通玻璃。
良好的热稳定性:具有较高的软化点和较低的热膨胀系数,能承受剧烈的温度变化。
可调控的介电常数:适用于高频电子电路。
良好的化学稳定性:耐酸碱腐蚀。
氧化钽微晶玻璃的物理与化学参数详解
1.密度(Density)
氧化钽(Ta₂O₅)粉末密度:约8.2g/cm³(25℃)
典型微晶玻璃密度:约2.5~2.6g/
它结合了:
玻璃的优点:各向同性、易于成型、可调的光学性能。
晶体的优点:高强度、高硬度、特殊的光电性能、高折射率。
氧化钽的特性:高折射率、高密度、优异的介电性能。
因此,它不属于传统的氧化物玻璃(如窗玻璃),也不属于完全结晶的陶瓷,而是介于两者之间的玻璃陶瓷。
氧化钽的主要作用
当将氧化钽引入微晶玻璃时,它扮演着几个关键角色:
网络中间体角色:在玻璃结构中,钽离子既不完全是网络形成体(如硅、硼),也不完全是网络修饰体(如钠、钙)。它可以部分参与网络构建,增强玻璃网络的稳定性,从而提高玻璃的转变温度、硬度和化学稳定性。
提高折射率和色散:氧化钽本身具有很高的折射率。将其引入玻璃体系,可以显著提高微晶玻璃的整体折射率和阿贝数,这对于光学透镜的设计至关重要,有助于校正像差,制造更轻薄、性能更好的光学系统。
促进析晶和调控晶相:氧化钽可以作为晶核剂或晶相组成部分,影响微晶玻璃的析晶行为。它可以促进特定晶相(如钽酸盐晶体)的析出,或者溶解在析出的主晶相中,从而调控最终材料的性能。
增强介电性能:氧化钽是优秀的介电材料,具有高介电常数。这使得含氧化钽的微晶玻璃在电子封装、微波介质基板等领域有应用潜力。
提高密度和辐射屏蔽能力:由于其高原子序数,氧化钽可以提供一定的对X射线和伽马射线的屏蔽能力。
关键特性和优势
极高的硬度与耐磨性:析出的微小晶体极大地阻碍了裂纹的扩展,使其表面非常坚硬,耐划伤。
优异的光学性能:通过组分和工艺设计,可以实现高折射率、低色散、高透光率,甚至特定的非线性光学效应。
出色的机械强度:微晶结构使其抗弯强度和断裂韧性远高于普通玻璃。
良好的热稳定性:具有较高的软化点和较低的热膨胀系数,能承受剧烈的温度变化。
可调控的介电常数:适用于高频电子电路。
良好的化学稳定性:耐酸碱腐蚀。
氧化钽微晶玻璃的物理与化学参数详解
1.密度(Density)
氧化钽(Ta₂O₅)粉末密度:约8.2g/cm³(25℃)
典型微晶玻璃密度:约2.5~2.6g/


