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日本产业技术综合研究所研发含钛、锆等元素的新型玻璃
作者: 宋鸿玉 译自《日刊工业报》     时间:2026-08-17 10:43   浏览量:123

日本产业技术综合研究所的正井博和研究组长带领团队,通过常规熔融工艺成功制备出高硬度铝硼酸盐玻璃。 表征抗变形能力的杨氏模量达 137GPa(G 代表 10亿),性能与添加稀有金属的高弹性玻璃持平,同时可大幅降低稀有金属添加量。该材料易于做大尺寸板材,还可加工成纤维、薄板等多种形态,成型自由度优异。

 

团队研发出掺杂钙、钇、钛、锆元素的铝硼酸盐玻璃体系。普通玻璃以二氧化硅为主原料,但熔融温度偏高;本研究改用熔融温度更低的三氧化二硼,搭配多种元素提升玻璃硬度。

 

当配方中氧化铝占比 35%、三氧化二硼占比 30% 时,材料杨氏模量可达 137GPa,显微维氏硬度 959。由于稀有金属用量显著减少,能够有效控制生产成本。

 

传统制备工艺中,为提高熔融温度,要么依靠激光高温加热提升熔融温度,要么掺入稀有金属以补足硬度。本次新工艺可采用工业通用标准熔融设备生产,成型可塑性强,便于制备薄板、玻璃纤维等制品。研究团队后续将研发材料韧性较高、不易碎裂的新型玻璃。