透明微晶玻璃零膨胀、高透光、莫氏9级耐刮,一篇看懂航天/壁炉/光学黑科技
Oct 11,2025

什么是透明微晶玻璃?
透明微晶玻璃(Transparent Glass-Ceramics)是通过“玻璃析晶”工艺,在Li₂O-Al₂O₃-SiO₂(LAS)等基础玻璃中引入TiO₂、ZrO₂成核剂,经700-900 ℃二段热处理后,析出平均粒径<60 nm的β-石英固溶体晶体。晶粒尺寸远小于可见光波长,且与玻璃相折射率差<0.1,从而实现“高透光+零膨胀+陶瓷级硬度”三重性能,被誉为“透明陶瓷” 。
二、核心性能对比表

三、4大热门应用场景
1.真火壁炉&高温观察窗
800 ℃明火直烧,20 秒表面升温至400 ℃,依旧92 %透光,爆裂率0,成为欧洲壁炉新标配 。
2.航天光学载荷
零膨胀意味着“太空冷热交变±200 ℃”下镜面曲率不变,哈勃二代、嫦娥相机均选用微晶玻璃作为主镜基底。
3.透明装甲&高端手机后盖
维氏硬度12 GPa(莫氏9级)可抗钥匙、刀具划痕;离子交换后抗折强度>300 MPa,重量比蓝宝石轻20 % 。
4.激光与光通信 掺杂稀土离子(Er³⁺、Nd³⁺)后,微晶玻璃在1.5 μm波段发光效率提升50 %,成为光纤放大器核心材料 。

四、为什么比蓝宝石更“亲民”?
尺寸:微晶玻璃可一次热压成型Φ1.5 m镜面,蓝宝石单晶生长极限Φ0.5 m;
成本:微晶玻璃熔制温度1600 ℃,退火+晶化共24 h;蓝宝石晶体生长需7-10天,单位成本↓60 %;
光学:可调折射率1.48-1.54,与光学胶匹配,减少界面反射损耗。

五、透明微晶玻璃5大选购指标
1.晶粒尺寸:≤60 nm才能保证高透光;>100 nm会雾化成“磨砂”。
2.热膨胀系数:选0±0.3×10⁻⁶/K,温度循环1000次无应力纹。
3.厚度与强度:手机后盖0.3 mm即可抗摔1 m;壁炉观察窗4 mm抗40 kg冲击。 透
4.光波段:可见光92 %@400-700 nm;近红外90 %@900-1600 nm,满足激光应用。
5.离子交换:熔盐KNO₃ 420 ℃×6 h,表面压应力达600 MPa,跌落高度↑2倍。

透明微晶玻璃用“零膨胀+高硬度+高透光”三大王牌性能,正在替代蓝宝石、高硼硅、普通陶瓷,成为航天、壁炉、光学、消费电子的硬核材料。掌握本文5大选型技巧,你的下一个高温、高强、高透项目就能成本降50%、寿命翻3倍!
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