El auge del vidrio especial: análisis de aplicaciones y dirección del desarrollo futuro
2025-07-22
El vidrio especial, un tipo de material de vidrio que exhibe funciones únicas a través de múltiples interacciones como la luz, la electricidad, el magnetismo, el calor y la química, se ha convertido en un material fundamental esencial para la producción moderna y la vida diaria. Sus características de alta tecnología superan con creces al vidrio ordinario, lo que hace que el vidrio especial desempeñe un papel indispensable e importante en el campo de la ciencia y la tecnología modernas, estrechamente relacionado con las industrias emergentes y las necesidades de defensa nacional. A nivel mundial, los países están poniendo cada vez más énfasis en el desarrollo y la aplicación del vidrio especial, y su nivel de investigación y producción se ha convertido en un punto de referencia importante para medir el nivel de desarrollo de la tecnología de materiales de un país.
Vidrio transparente infrarrojo
El vidrio transparente infrarrojo se utiliza ampliamente en la tecnología de detección e imagen infrarroja debido a su excelente transmitancia infrarroja, alta resistencia mecánica y bajo costo de fabricación, y también se utiliza en los sistemas optoelectrónicos de los aviones de combate. Actualmente, los materiales infrarrojos se dividen principalmente en tres categorías: monocristalino, policristalino y vidrio infrarrojo. El vidrio transparente infrarrojo se ha convertido en un foco de atención debido a su excelente transmitancia infrarroja, excelente uniformidad óptica, alta resistencia mecánica, bajo costo de fabricación y tecnología de procesamiento óptico simple, especialmente adecuado para el procesamiento en varios productos de formas complejas. En la actualidad, el vidrio infrarrojo desempeña un papel importante en la tecnología de detección infrarroja y la tecnología de imagen infrarroja, y se utiliza ampliamente en la fabricación de componentes como ventanas, lentes y carenados. Desde la década de 1990, los países occidentales desarrollados como Rusia, Estados Unidos y el Reino Unido han estado llevando a cabo investigaciones en profundidad sobre el vidrio infrarrojo y lo han aplicado ampliamente a los sistemas de detección optoelectrónica de los aviones de combate clave, mejorando significativamente sus capacidades de combate. Por ejemplo, el Laboratorio de la Marina de los EE. UU. ha desarrollado con éxito una cápsula de vidrio infrarrojo de óxido de germanio de bario de gran tamaño (00 mm), mientras que el Instituto de Vidrio Técnico de Moscú en Rusia también ha desarrollado un carenado de vidrio de aluminato de calcio de calibre de 250 mm. Estos productos se han producido en masa y se han equipado en sistemas de radar electroópticos aerotransportados.
Vidrios resistentes a la irradiación
El vidrio resistente a la radiación tiene una alta estabilidad bajo irradiación de alta energía y se utiliza como material de ventana en los campos aeroespacial, nuclear y médico, representado por productos de empresas estadounidenses y británicas. El vidrio resistente a la radiación es un tipo especial de vidrio que exhibe solo una ligera atenuación en la transmitancia de la luz visible bajo radiación de alta energía o bombardeo de partículas. Su singularidad radica en su excelente estabilidad a la radiación, excelente transparencia y propiedades fisicoquímicas estables. Por lo tanto, el vidrio resistente a la radiación se utiliza ampliamente como material de ventana en diversos campos, como el aeroespacial, la industria nuclear y la medicina. En la actualidad, Corning de los Estados Unidos y Pilkington del Reino Unido son líderes mundiales en la investigación y producción de vidrio resistente a la radiación. Todos utilizan un proceso único, que consiste en estirar y formar directamente el vidrio después de que el material de mezcla se funde. El vidrio producido de esta manera puede tener un ancho de hasta 400 mm y un grosor mínimo de solo 0,05 mm. Vale la pena señalar que, debido al estado de la superficie libre durante la formación, la resistencia a la flexión del vidrio producido puede alcanzar hasta 130 a 150 MPa.
Vidrio de dispersión especial
El vidrio dispersivo especial, debido a su gran desviación de dispersión, puede simplificar los sistemas ópticos y se utiliza ampliamente en la teledetección y los telescopios espaciales. En el gráfico de la relación entre la dispersión relativa del vidrio óptico y el número de Abbe v, la mayoría de los vidrios siguen una línea recta, conocida como la "línea normal". Sin embargo, existe un tipo de vidrio óptico cuyo rendimiento se desvía significativamente de esta línea recta, conocido como vidrio dispersivo especial. La principal característica de este tipo de vidrio es que su desviación de dispersión relativa es relativamente grande. En los sistemas ópticos, cuando se combinan con otros vidrios, pueden reducir eficazmente el número de piezas de lentes y simplificar la estructura de todo el sistema óptico. Más importante aún, el vidrio dispersivo especial puede eliminar los espectros secundarios, mejorando significativamente la calidad de la imagen y la precisión geométrica, cumpliendo perfectamente con los requisitos de distancia focal larga, gran campo de visión y sistemas ópticos de alta precisión. En la actualidad, Schott, una empresa alemana, se encuentra en una posición de liderazgo en la tecnología de preparación de vidrio de dispersión especial, y ha lanzado con éxito múltiples grados de productos como N-KZFS2, N-KZFS4 y N-KZFS11. Entre ellos, el vidrio N-KZFS11 es famoso por su número de Abbe moderado, su importante desviación de dispersión parcial relativa, su excelente estabilidad de rendimiento y su buena procesabilidad. Este tipo de vidrio se ha utilizado ampliamente en los campos de las lentes de cámaras de mapeo estereoscópico para satélites de teledetección, las lentes para telescopios espaciales y las lentes de compensación para la detección de formas de espejos no esféricos.
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