康宁HPFS熔融石英:不可思议的材料

2021/9/28 15:24:11      点击:

无论是5年、10年后还是20年以后,康宁® HPFS®熔融石英的性能都能够保持不变。这种在纽约州坎顿市生产的单组分玻璃采用99.9999%纯度的SiO2,有着极高的光学透明度和热力学稳定性,它的分子结构近乎完美,应用极其广泛“我们甚至觉得这种玻璃是有魔法的。”康宁的Carlos Duran博士说道。

自1934年康宁发明了HPFS®以来,康宁的员工们不断发掘这种材料的应用潜力,从太空探测,到高功率激光,其应用领域日益广泛。HPFS®问世87年后的今天,最了解熔融石英的坎顿工厂的员工们回顾了这段历程。

 


进入外太空

 

 

 HPFS®让我们每天都可以使用手机、笔记本电脑和游戏机。坎顿工厂的员工直接与客户合作,为生产这些设备中芯片的半导体光刻机系统提供高质量光学元件,而这些光学元件大都来自于HPFS®


与此同时,HPFS®在太空探索方面也大有作为,坎顿工厂为每一架美国载人航天飞机以及国际空间站生产舷窗玻璃。员工们都为其独特的、日常生活中并不常见的这些光学产品感到自豪。

 

“为了让NASA(美国国家航空航天局)探索和研究地球环境,我们为国际空间站的命运号实验舱制造了具有卓越光学性能的舷窗玻璃”康宁产品工程经理Julie Casey说道,“我们在坎顿对光学玻璃进行了多次检测,并聘请了许多资深计量工程师开发检测方法,以测定舷窗玻璃的严格规格,确保舷窗玻璃满足光学要求。”

 


测量质量

 


 

 

 顾客需要的不仅仅是“一块玻璃”。他们还需要准确的玻璃性能的测量数据,以及下游应用系统的光学数据。坎顿工厂的工艺和计量工程师开发了先进的检测设备,提供严苛的检验数据、材料属性信息以及光学数据,以满足客户的要求。一名资深的质量检测工程能够将量测系统精度维持在百万分之一的水平。

 

 玻璃制造通常的步骤是加热沙粒、熔化沙粒并将其变成玻璃。坎顿工厂采用高纯化学品而不是沙粒来合成玻璃,以避免瑕疵和缺陷,提高产品质量。HPFS®熔融石英玻璃以其极高的纯度致使世界上大多数专业实验室都无法测量这样的纯度等级。因此,康宁积极开发新的高分辨率计量方法来测量HPFS®纯度等级。

 

如果用抛光后的HPFS®石英玻璃填满一个深湖,你可以轻易地看到湖底,因为其纯度和透光率都非常高。 Corning® Polarcor™的项目经理Kevin Logan说道

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未来可见

 


 

 对许多客户而言,熔融石英一直是优越的材料解决方案。自1934年以来,经过不断演变,它本质上还是同一种材料,在全光谱范围内有一千多种不同的应用。其尺寸从不足2毫米(用于激光元件或消费电子中的3D传感微光学)到大于1.8米(用于望远镜镜胚)不等。可见其应用范围之广泛。

 

 熔融石英是一种具有超长生命周期和多种应用范围的玻璃因此,该玻璃得到了广泛的关注。”康宁特殊项目总监Larry Sutton说道。