中國粉體網(wǎng)訊  2024年6月4日，攜帶月球樣品的嫦娥六號(hào)上升器自月球背面起飛，隨后成功進(jìn)入預(yù)定環(huán)月軌道，嫦娥六號(hào)完成世界首次月球背面采樣和起飛。這一喜訊傳來的同時(shí)，一種材料也引起了廣泛的關(guān)注，那就是高純石英玻璃。

什么是石英玻璃？

石英玻璃的成分為二氧化硅，具有獨(dú)特而優(yōu)異的性能，如透過率高、光學(xué)均勻性優(yōu)異、熱膨脹系數(shù)低、耐熱性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、電絕緣性能和耐激光損傷性能好等特點(diǎn)，被譽(yù)為“玻璃之王”，是半導(dǎo)體、光通信、光伏、光學(xué)儀器、核工業(yè)、國防軍工領(lǐng)域不可替代的關(guān)鍵原材料。

石英玻璃的主要性能

石英玻璃材料分為天然石英玻璃和合成石英玻璃，主要制備方法包括電熔法、氣煉法以及化學(xué)合成法，純度和不同雜質(zhì)含量決定其應(yīng)用領(lǐng)域。石英玻璃由高純度的二氧化硅組成，一般以棒、管、片或錠的形態(tài)保存，目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)主要競爭者包括國外的邁圖科技、賀利氏、東曹、昆希，以及國內(nèi)的菲利華、石英股份等。

石英玻璃在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

石英玻璃的密度小，抗壓能力強(qiáng)且光學(xué)性能好，滿足太空窗口材料濾紫外耐輻射的要求，避免高能射線照射下形成“色心”，被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星及宇宙飛船，耐輻照的石英玻璃可以有效控制航天器姿態(tài)，高強(qiáng)度抗輻照玻璃蓋片能為宇宙飛船的太陽能電池能源系統(tǒng)提供有效保護(hù)。

低滲氦耐輻照高純石英玻璃

來源：中國建材總院供圖

中國建材總院所屬石英院制造的耐輻照石英玻璃，具有耐宇宙射線截紫外的功能，特別適用于高軌衛(wèi)星的太陽敏感器光學(xué)窗口，具有在軌服役時(shí)間長、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。這種耐輻照石英玻璃在“嫦娥”“北斗”“神舟”都有應(yīng)用。此次中國建材所屬中國建材總院北分石英所研制的低滲氦耐輻照高純石英玻璃更是首次應(yīng)用于嫦娥六號(hào)上升器激光陀螺儀。作為激光出射窗口和在線監(jiān)測窗口，低滲氦耐輻照高純石英玻璃經(jīng)受住了宇宙極端環(huán)境的考驗(yàn)，不僅能夠有效抵御宇宙射線的強(qiáng)烈輻照，還具備高膨脹系數(shù)適配性，能夠阻擋氦氣的擴(kuò)散，確保了激光陀螺儀對角速度測量的高精度，進(jìn)而保證了飛行定位準(zhǔn)確性，使得探測器能在月球的極端條件下穩(wěn)定作業(yè)，為采樣任務(wù)的圓滿完成提供了有力的技術(shù)支撐。

作為航天系統(tǒng)的光學(xué)石英玻璃供應(yīng)商，中國建材總院石英人將嚴(yán)格控制材料性能，以過硬的技術(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)為我國衛(wèi)星、飛船等各類航天器提供關(guān)鍵材料保障，確�？臻g應(yīng)用可靠性。近年來，耐輻照石英玻璃一次次飛向太空，為我國遙感衛(wèi)星、載人航天、探月探火等重大工程立下汗馬功勞。

另外，石英玻璃纖維和以石英玻璃纖維為基材的復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、膨脹系數(shù)小、介電常數(shù)和介電損耗小、耐腐蝕與可設(shè)計(jì)性能好等特點(diǎn)，具備優(yōu)良的耐高溫、耐燒蝕、高透波與電絕緣性能，是廣泛應(yīng)用于航空航天與海洋裝備領(lǐng)域的功能性材料及制品。

菲利華石英玻璃纖維

國內(nèi)航空航天領(lǐng)域用石英玻璃纖維的主導(dǎo)供應(yīng)商菲利華，公司不但生產(chǎn)石英玻璃棉、石英玻璃纖維紗、石英玻璃纖維布、石英玻璃纖維套管等石英玻璃纖維材料系列產(chǎn)品，還具備了2.5D和3D機(jī)織、編織、縫合、針刺預(yù)制件的生產(chǎn)能力，并成功研發(fā)了防隔熱功能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件、特種絕緣功能復(fù)合材料制品等復(fù)合材料產(chǎn)品。公司是全球少數(shù)具有石英玻璃纖維量產(chǎn)能力的制造商之一，是國內(nèi)航空航天領(lǐng)域石英玻璃纖維主導(dǎo)供應(yīng)商，擁有石英玻璃纖維材料、石英玻璃纖維立體編織材料、以石英玻璃纖維為基材的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

總之，石英玻璃是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和航空航天等國防領(lǐng)域發(fā)展中不可或缺的重要基礎(chǔ)性材料，相信未來這種材料將為中國航天事業(yè)貢獻(xiàn)更多力量。

參考來源：

中國建材報(bào).中國建材總院：“嫦娥”帶著我們的新材料探月“挖土”歸來

科技日報(bào).低滲氦耐輻照高純石英玻璃助力嫦娥六號(hào)探月挖“寶”

張萌等.對石英玻璃產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的幾點(diǎn)思考

馬千里.高純石英玻璃制備過程的研究和工藝優(yōu)化

菲利華官網(wǎng)、菲利華年報(bào)、中國粉體網(wǎng)等

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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