光敏玻璃是一種新型曝光加熱玻璃。
基本介紹
- 中文名:光敏玻璃
- 外文名:photosensitiveglass
- 引入:光敏化學試劑
- 屬於:一種新型玻璃
- 特點:曝光加熱
簡介,原理,套用,玻璃,發展歷史,
簡介
光敏玻璃是將光敏化學試劑引入玻璃體中,使之曝光加熱的一種新型玻璃。這種玻璃的結構具有高度的多孔性:微孔占總體積的30%,每個微孔的直徑只有20納米,大約能容納4000個原子。所用的化學試劑幾乎全部由羰基金屬類化合物組成。試劑曝光後,可脫除一個或多個CO分子,留下它的半裸金屬原子。金屬原子不"喜歡"單獨存在,而到處尋找一些物質,以取代它失去的羰基。金屬原子所能獲得的就是它周圍的玻璃,故而金屬原子與玻璃結合在一起。
原理
當玻璃加熱到200℃時,受光照射的化學試劑留存下來,而未曝光的試劑則被除去,相當於"固定"普通的照相圖像。該圖象並不模糊,因為微孔的孔徑只有可見光波長的幾分之幾,所以微孔不致使光散射。當玻璃加熱到約1200℃時,微孔消失,形成緻密玻璃,在玻璃中就存留下永久圖象。藉助於有圖象的玻璃,可用來對其它物質產生圖象,換言之,它可用作光刻的掩模,因而引起了半導體晶片製造者極大的興趣。
套用
光敏玻璃的另一套用領域是在光學系統的衍射光柵方面。光柵是光學儀器的心臟,它能將普通光分解成單色光。其傳統製法是將分隔狹窄的各線條刻入一片玻璃的表面。如今在這種光敏玻璃表面上產生圖象的線條可以起到同樣的作用,而且製備較容易。在玻璃處理過程中,如用其它的光敏試劑,還可使製成的玻璃產生不同的效果。利用這種特性,可以做成複雜的透鏡陣列,最引人注目的是在光通訊方面。因為利用器件中玻璃折射率的可控變化,能消除光信號通過纖維光纜中的畸變。
玻璃
玻璃是非晶無機非金屬材料,一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純鹼等)為主要原料,另外加入少量輔助原料製成的。它的主要成分為二氧化矽和其他氧化物。
普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是矽酸鹽復鹽,是一種無規則結構的非晶態固體。廣泛套用於建築物,用來隔風透光,屬於混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現出顏色的有色玻璃,和通過物理或者化學的方法製得的鋼化玻璃等。有時把一些透明的塑膠(如聚甲基丙烯酸甲酯)也稱作有機玻璃。
發展歷史
世界最早的玻璃製造者為古埃及人。玻璃的出現與使用在人類的生活里已有四千多年的歷史,從4000年前的美索不達米亞和古埃及的遺蹟里,都曾有小玻璃珠的出土。
公元12世紀,出現了商品玻璃,並開始成為工業材料。18世紀,為適應制望遠鏡的需要,制出光學玻璃。1874年,比利時首先制出平板玻璃。1906年,美國制出平板玻璃引上機,此後,隨著玻璃生產的工業化和規模化,各種用途和各種性能的玻璃相繼問世。現代,玻璃已成為日常生活、生產和科學技術領域的重要材料。