氧化钛透明纳米结晶玻璃制作成功

日本东北大学藤原教授研究小组，成功研制出在玻璃中分散氧化钛纳米结晶粒子的透明纳米结晶玻璃。在前驱体硼酸盐玻璃中添加约20克分子%的氧化钛，以600-650℃、3小时对该玻璃进行热处理，得到透明结晶玻璃。采用x射线结构分析得出该结晶相为金红石型或锐钛矿型的氧化钛。该结果以前没有报告提到此类例子，这属首例。试样的透明性依赖热处理温度，在625℃进行结晶化处理，玻璃呈现蓝色，确认在可见光区域透光，这可认为是由于折射率极大氧化钛粒子微细结构引起光散射所致。另外，根据透射电子显微镜观察，确认生成氧化钛的纳米晶粒直径为10nm。透明光催化材料具有自冷功能，被广泛使用在大楼、汽车、新干线、船舶等窗玻璃。作为透明光催化材料，原先的方法是在基板材料上涂覆氧化钛薄膜，而薄膜经过若干年会剥落，因此需要定期进行涂覆。这样会带来成本和维修的问题。

本次研制成功的结晶化玻璃是含有氧化钛纳米晶粒的结构材料。其有可能达到半永久的光催化功能。与原来采用薄膜方法相比，其稳定性及抗老化性提高，有望大大降低成本。另外，在保持透明性同时还增大表面积，由此提高光催化功能。对该玻璃采用脉冲激光加热进行结晶化处理，在材料表面形成直径约600nm的晶粒和均匀、致密的组织。

（译自《セラミックス》No.8 (2007)）