日本東京大學的研究小組于近日宣布,他們已經成功研發出一種擁有氧化物玻璃系中最高彈性模數的玻璃。這種玻璃是使用氧化鋁和五氧化二鉭合成的新型材料。

彈性模數可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標,其值越大,使材料發生一定彈性變形的應力也越大,即材料剛度越大,亦即在一定應力作用下,發生彈性變形越小。可以簡單地類比為彈簧的“剛度”。彈性模數越大的玻璃,就越能夠抵抗外力恢復到原有的形狀,這也讓創造更薄且更加結實的玻璃成為可能。
為了提高玻璃的彈性模數,需要讓其原子之間的空隙變小,而增加氧化鋁的含量可以達到這一效果。在此之前,已經有不少研究試圖通過大量添加氧化鋁來創造高彈性模數的玻璃,但是由于氧化鋁會被分類為中間層氧化物,所以如果含量太高,玻璃本身就很難形成了。
在本次研究中,小組人員通過對氧化鋁和五氧化二鉭進行1:1混合,并利用讓物質懸浮在空間中進行合成的懸浮技術,成功合成出透明的新型玻璃。通過超聲波脈沖測定發現,這種合成玻璃的彈性模數與鋼材十分接近。
這種合成玻璃的彈性模數擁有現存玻璃中的最大值,這也意味著可以利用它創造出更薄更結實的新材料,有望應用于建筑、電子工學等領域。
粉體圈·啟東
參考來源:科技日報
作者:粉體圈
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