石英玻璃

1、石英玻璃石英玻璃一，石英玻璃基本概述一，石英玻璃基本概述1.1簡介，簡介，1.2定義，定義，1.3化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)，1.4純度純度二，石英玻璃的特性二，石英玻璃的特性2.1失透性，2.2化學(xué)性能，2.3透氣性，透氣性，2.4電學(xué)性能，電學(xué)性能，2.5光學(xué)性能，光學(xué)性能，2.6熱學(xué)性能，熱學(xué)性能，2.7機(jī)械性能機(jī)械性能三，石英玻璃的應(yīng)用三，石英玻璃的應(yīng)用3.13.1新型光源方面，新型光源方面，3.23.2半導(dǎo)體方面，半導(dǎo)體方面，3.43

2、.4在新技術(shù)領(lǐng)域中在新技術(shù)領(lǐng)域中3.53.5在化工方面在化工方面3.63.6在高溫作在高溫作業(yè)方面業(yè)方面3.73.7在電工方面在電工方面3.83.8在科研方面在科研方面四，石英玻璃制備方法四，石英玻璃制備方法4.1.4.1.電熔法電熔法4.2.4.2.氣煉法氣煉法4.3.4.3.SiCl4SiCl4蒸汽水解法蒸汽水解法4.4.4.4.高頻感應(yīng)等離子炬熔融法高頻感應(yīng)等離子炬熔融法4.5.4.5.凝膠法膠法五，石英玻璃新品種五，石英玻璃新品

3、種5.1.高純石英玻璃高純石英玻璃5.2石英纖維和石英棉石英纖維和石英棉5.3低膨脹石英玻璃低膨脹石英玻璃5.4吸收紫外線石英玻璃吸收紫外線石英玻璃5.5熒光石英玻璃熒光石英玻璃5.6石英陶瓷石英陶瓷5.7乳白石英玻璃乳白石英玻璃六，石英玻璃使用須知及粘接方法六，石英玻璃使用須知及粘接方法6.1使用須知使用須知6.2粘接方法粘接方法七，客戶討論等七，客戶討論等一，石英玻璃基本概述一，石英玻璃基本概述1.簡介：簡介：石英玻璃是二氧化硅單一

4、成分的非晶態(tài)材料，其微觀結(jié)構(gòu)是一種由二氧化硅四面結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)單元組成的單純網(wǎng)絡(luò)，由于SiO化學(xué)鍵能很大，結(jié)構(gòu)很緊密，所以石英玻璃具有獨(dú)特的性能，尤其透明石英玻璃的光學(xué)性能非常優(yōu)異，在紫外到紅外輻射的連續(xù)波長范圍都有優(yōu)良的透射比。2.定義：定義：石英玻璃是由純凈的天然水晶、石英石（包括脈石英、石英砂）或人工合成原料經(jīng)熔化而制得。自然界中的石英，從地殼表面往下十六公里，幾乎有65％，普通形狀為細(xì)小的無規(guī)則顆粒。石英玻璃是一種只含二氧化硅單一成

5、份的特種玻璃。由于種類、工藝、原料的不同，國外常常叫做硅酸玻璃、石英玻璃、熔融石英、熔凝石英、合成熔融石英，以及沒有明確概念的透明、半透明、不透明石英等。在我國統(tǒng)稱石英玻璃，多按工藝方法、石英玻璃對(duì)所有堿和堿土化合物都非常敏感，這些化合物極輕微的痕量也會(huì)促使石英玻璃在高溫下產(chǎn)生析晶。2.3透氣性：透氣性：石英玻璃的結(jié)構(gòu)十分松弛，甚至在高溫下還允許某些氣體的離子通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)散，其中以鈉離子的擴(kuò)散為最快。石英玻璃的這一性能對(duì)于使用者尤為重

6、要，例如，半導(dǎo)體工業(yè)用石英玻璃作為高溫容器或擴(kuò)散管時(shí)，由于半導(dǎo)體材料要求很高的純度，所以要求與石英玻璃接觸的作為爐襯的耐火材料必須預(yù)先經(jīng)過高溫和清潔處理，除掉鉀、鈉等堿性雜質(zhì)，然后才能放入石英玻璃內(nèi)使用。在常溫下，可以認(rèn)為石英玻璃是不透氣的，在高溫（例如700℃）下，某些氣體的透氣常數(shù)也很小。因此可以用在高溫高真空裝備中。2.4電學(xué)性能：電學(xué)性能：石英玻璃具有很高的介電強(qiáng)度和極低的導(dǎo)電率，即是在高溫、高壓和高頻下，仍能保持很高的介電強(qiáng)度

7、和電阻，在所應(yīng)用的頻帶內(nèi)幾乎沒有介電損耗，因此石英玻璃是優(yōu)良的高溫介電絕緣材料。在常溫下，它的電阻相當(dāng)于普通玻璃的10倍，對(duì)全部頻率的介電損失很微小，絕緣耐壓強(qiáng)度大2.5光學(xué)性能：光學(xué)性能：石英玻璃的光學(xué)性能有其獨(dú)到之處，它既可以透過遠(yuǎn)紫外光譜，是所有透紫外材料最優(yōu)者，又可透過可見光和近紅外光譜。由于石英玻璃耐高溫，熱膨脹系數(shù)極小，化學(xué)熱穩(wěn)定性好，氣泡、條紋、均勻性、雙折射又可與一般光學(xué)玻璃媲美，所以它是在各種惡劣場合下工作具有高穩(wěn)定度

8、光學(xué)系統(tǒng)的必不可少的光學(xué)材料。石英玻璃的結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)含量，OH（氫氧根）基因及NO（氮氧化合物）、CO（一氧化碳—）等含量是影響光譜透過率的主要因素，氧原子結(jié)合不良在0.24μ（渺子符號(hào)）處則有吸收峰，含有OH基團(tuán)的石英玻璃，在2.7μ處由于分子振動(dòng)將產(chǎn)生明顯的吸收峰，紫外透過率低主要是由于金屬雜質(zhì)多造成原子吸收光譜所致。電熔石英玻璃是很好的透紅外材料，但由于雜質(zhì)的存在，紫外透過率低。氫氧焰熔制水晶所獲得的石英玻璃，由于氧結(jié)構(gòu)缺陷，在0.

9、24μ處有吸收峰，同時(shí)含有OH基團(tuán)，所以紅外透過極低。用合成原料氣煉的高純光學(xué)石英玻璃是最好的透紫外材料，但在2.7μ處有嚴(yán)重的OH吸收峰。只有用合成原料通過電熔或無氫火焰熔融而成的光學(xué)石英玻璃，才能很好地透過從遠(yuǎn)紫外到近紅外的連續(xù)光譜。2.6熱學(xué)性能：熱學(xué)性能：石英玻璃的熱膨脹系數(shù)小，為5.5107℃，只有普通玻璃的112～120.部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將試樣灼燒到1200℃后急速投到冷水中，反復(fù)三次以上不允許炸裂。石英玻璃加入適量鈦元素后還可做

10、成零膨脹系數(shù)的材料，在激光技術(shù)、天文和尖端技術(shù)中已得到應(yīng)用。2.7機(jī)械性能：機(jī)械性能：石英玻璃由單組元硅氧四面體組成網(wǎng)絡(luò)骨架，硅氧鍵鍵強(qiáng)很大，結(jié)構(gòu)緊密，機(jī)械強(qiáng)度很高，為普通玻璃的2～3倍；它的機(jī)械性能比硬質(zhì)玻璃和陶瓷都好，唯脆性較差。石英玻璃的理論計(jì)算強(qiáng)度很高，約為24103MPa，但實(shí)際測得的強(qiáng)度要比這個(gè)數(shù)值低數(shù)十倍。影響強(qiáng)度的主要因素首先是玻璃的表面缺陷，特別是表面微裂紋的大小及深度影響最為明顯，細(xì)磨的石英玻璃試樣比粗磨的試樣，其抗