玻璃基因工程研究

作者：钱国权; 唐国武; 钱奇; 姜中宏; 杨中民

来源：中国科学 技术科学, 2020, 50(05): 582-592.

• 玻璃基因
• 材料基因工程
• 亚稳态组成图
• 玻璃性质
• 玻璃结构
• 锗酸盐玻璃

Science在创刊125周年之际,将"玻璃态物质的本质是什么"这一科学问题列为125个最具挑战性的科学问题之一.由于玻璃态物质的结构不确定性,玻璃性质的预测一直面临很多困难,这严重阻碍了功能玻璃的快速研发.目前高性能功能玻璃的研发主要靠经验和试错,存在研发周期长、成本高和效率低等问题.本文从无机玻璃的亚稳态组成图出发,采用热力学法预测玻璃的形成区,提出将玻璃形成区中的玻璃态化合物作为"玻璃基因",并用"玻璃基因"计算了不同体系玻璃的性质,计算结果与实验结果基本一致.此外,"玻璃基因"也可预测"锗反常"现象."玻璃基因"的提出对玻璃结构和性质预测有重要的意义,为玻璃科学的发展提供了新思路.

• 单位
  华南理工大学