客观日本

东大研究团队研制出超高弹性模数且结实的玻璃

2015年12月02日 化学材料

日前,东京大学生产技术研究所助教增野敦信的研究团队用之前从未想象到的氧化铝(AL2O3)与五氧化二钽(Ta2O5成功研制出一种高弹性模数又结实的玻璃。弹性模数越高玻璃即使变薄也会很结实,此次研发的玻璃厚度约为普通玻璃的2倍,具有超高弹性模数,今后有望应用于电子基板、建筑材料、盖玻片等方面。

一般情况下,厚度薄的玻璃,在很小的作用力下就会弯曲或碎裂,因此亟待研发一种厚度高弹性强的玻璃。

在以氧化物为原料制造玻璃时,通常为提高其弹性模数添加氧化铝,但添加过量会影响玻璃成形。因此,在现有情况下继续提高玻璃弹性模数在原理上是很困难的。

在本次研究中,研究人员将氧化铝与五氧化二钽按1:1的比例混合,不使用容器,然后通过喷嘴中自下而上垂直喷出的强大气流,使样本悬浮,再使用二氧化碳激光器进行照射使其融化,即运用“无容器法”合成玻璃。这样制作出的玻璃无色透明,杨氏模量(弹性模数的一种)可达160 GPa,约为普通玻璃(80GPa左右)的2倍,比铸铁(152GPa)还高,是玻璃中最高的。

研究团队强调,此次研发的玻璃已经远远超出以往玻璃科学的思维方式,可以说是本质上完全不同的新型玻璃。

东大研究团队研制出超高弹性模数且结实的玻璃

用氧化铝和五氧化二钽制成的玻璃

新闻链接
http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/publication/topics/2015/20151016press1.pdf

文/CRCC编辑部 图/新闻原文