中國粉體網訊 2024年6月4日，攜帶月球樣品的嫦娥六號上升器自月球背面起飛，隨后成功進入預定環月軌道，嫦娥六號完成世界首次月球背面采樣和起飛。這一喜訊傳來的同時，一種材料也引起了廣泛的關注，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，具有獨特而優異的性能，如透過率高、光學均勻性優異、熱膨脹系數低、耐熱性好、化學穩定性高、電絕緣性能和耐激光損傷性能好等特點，被譽為“玻璃之王”，是半導體、光通信、光伏、光學儀器、核工業、國防軍工領域不可替代的關鍵原材料。
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、氣煉法以及化學合成法，純度和不同雜質含量決定其應用領域。石英玻璃由高純度的二氧化硅組成，一般以棒、管、片或錠的形態保存，目前產業內主要競爭者包括國外的邁圖科技、賀利氏、東曹、昆希，以及國內的菲利華、石英股份等。
石英玻璃在航空航天領域的應用
石英玻璃的密度小，抗壓能力強且光學性能好，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”，被廣泛應用于衛星及宇宙飛船，耐輻照的石英玻璃可以有效控制航天器姿態，高強度抗輻照玻璃蓋片能為宇宙飛船的太陽能電池能源系統提供有效保護。
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，特別適用于高軌衛星的太陽敏感器光學窗口，具有在軌服役時間長、性能穩定等優點。這種耐輻照石英玻璃在“嫦娥”“北斗”“神舟”都有應用。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用于嫦娥六號上升器激光陀螺儀。作為激光出射窗口和在線監測窗口，低滲氦耐輻照高純石英玻璃經受住了宇宙極端環境的考驗，不僅能夠有效抵御宇宙射線的強烈輻照，還具備高膨脹系數適配性，能夠阻擋氦氣的擴散，確保了激光陀螺儀對角速度測量的高精度，進而保證了飛行定位準確性，使得探測器能在月球的極端條件下穩定作業，為采樣任務的圓滿完成提供了有力的技術支撐。
作為航天系統的光學石英玻璃供應商，中國建材總院石英人將嚴格控制材料性能，以過硬的技術與產品質量持續為我國衛星、飛船等各類航天器提供關鍵材料保障，確保空間應用可靠性。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合材料具有強度高、膨脹系數小、介電常數和介電損耗小、耐腐蝕與可設計性能好等特點，具備優良的耐高溫、耐燒蝕、高透波與電絕緣性能，是廣泛應用于航空航天與海洋裝備領域的功能性材料及制品。
菲利華石英玻璃纖維
國內航空航天領域用石英玻璃纖維的主導供應商菲利華，公司不但生產石英玻璃棉、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品，還具備了2.5D和3D機織、編織、縫合、針刺預制件的生產能力，并成功研發了防隔熱功能復合材料結構件、特種絕緣功能復合材料制品等復合材料產品。公司是全球少數具有石英玻璃纖維量產能力的制造商之一，是國內航空航天領域石英玻璃纖維主導供應商，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合材料結構件的完整產業鏈。
總之，石英玻璃是國家戰略性新興產業和航空航天等國防領域發展中不可或缺的重要基礎性材料，相信未來這種材料將為中國航天事業貢獻更多力量。
參考來源：
中國建材報.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.低滲氦耐輻照高純石英玻璃助力嫦娥六號探月挖“寶”
張萌等.對石英玻璃產業高質量發展的幾點思考
馬千里.高純石英玻璃制備過程的研究和工藝優化
菲利華官網、菲利華年報、中國粉體網等
（中國粉體網編輯整理/初末）
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