微孔玻璃

原料及製作原理

根據製法的不同，具有特殊的用途製造這種微孔玻璃最常使用的添加劑就是硅藻土，其原理也是利用了硅藻土納米孔的特性。用硅藻土為主要原料引進SiO2及少量Al2O3，並往其中添加其它一些原料配製Na2O－CaO－Al2O3－SiO2玻璃或CaO－Al2O3－B2O3－SiO2料，先做水熱處理，然後熔製成玻璃。熔制溫度比用普通原料低、熔制時間也較短。將製得的玻璃按常法做分相熱處理及酸浸析出即可得到孔徑從微米至納米級的微孔玻璃。孔徑大小、孔隙率由原始玻璃組成及分相熱處理條件來調節。

製作工藝

微孔玻璃一般製作工藝是：第一步，將原料硅砂、硼酸、無水碳酸鈉等進行調配后，在1200～1400℃高溫下熔融，再在800～1100℃溫度下成型（如管型、棒型、板型、顆粒型、纖維型等），得到未分相的鈉硼酸鹽玻璃。第二步，在500～650℃溫度下進行熱處理，讓其轉變成Na2O—B2O3與SiO2分相了的玻璃。使含硼酸與鹼金屬氧化物的玻璃相和硅酸質的玻璃相的粒度約為幾十埃的數量級，形成兩種玻璃相混雜的精細結構。第三步，在90℃下用鹽酸及熱水等處理，把可溶性的Na2O—B2O3玻璃相溶解出來，餘下的就成為以SiO2為主要成份，保持原形的微孔玻璃。根據使用場合和需要，控制熱處理時間和溫度等的變化，可以改變微孔玻璃的孔徑、孔分佈、孔容積，製成孔徑均一的微孔玻璃。

主要用途

微孔玻璃由於它特有的組成、結構和所具有的特性，現已發展成為具有許多用途的新功能材料。

在化學工業上，可作為高溫用氣體分離膜、汽體分離膜、反應分離膜、電解隔膜、超濾和反滲透等用的膜來進行混合氣體的分離或混合液體的分離。還可以作為催化劑的載體、各種吸附劑及氣液濃縮的材料。

在醫學上，可作為血液凈化等醫療用分離膜。

在生物學上，可作為固定化酶的載體，使酶保持穩定的催化活性，使生物化工的工藝過程實現連續化與自動化。

此外，使用微孔玻璃還可以製作成無害新聞攝影燈的燈罩，這種燈罩既耐高溫，又能吸收紅外光線與紫外光線，從而保護被攝對象不受這兩種射線的傷害。還可以作為強光源的隔熱之用，例如採用氙燈代替炭精棒作為電影放映機的光源是放映技術的一項重大革新，但如果沒有很好的隔熱措施，由於氙燈發出的紅外輻射很強烈，膠片很容易燒掉，可是如果在氙燈前放上一塊微孔玻璃做成的高溫濾光片，燒片的問題就會迎刃而解了。微孔玻璃還可製成防結露玻璃材料；製成新型的玻璃超導體；製成超低溫電阻溫度計等等。