石英玻璃

石英玻璃具有極低的熱膨脹系數(shù)，高的耐溫性，極好的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)良的電絕緣性，低而穩(wěn)定的超聲延遲性能，最佳的透紫外光譜性能以及透可見光及近紅外光譜性能，并有著高于普通玻璃的機(jī)械性能。因此它是近代尖端技術(shù)中空間技術(shù)、原子能工業(yè)、國防裝備、自動(dòng)化系統(tǒng)，以及半導(dǎo)體、冶金、化工、電光源、通訊、輕工、建材等工業(yè)中不可缺少的優(yōu)良材料之一。

石英玻璃是用天然結(jié)晶石英（水晶或純的硅石），或合成硅烷經(jīng)高溫熔制而成 。熔融后的產(chǎn)品具有極好的加工性能，在極高的粘度范圍內(nèi)，可以將管和棒進(jìn)行有如普通玻璃細(xì)工一樣的熱加工，還可以用金剛石或碳化硅制成的磨具進(jìn)行高速機(jī)械加工，從而制成各種復(fù)雜形狀的儀器和特種制品。石英玻璃的性能主要取決于它的純度，其次是工藝過程或熱工制度。微量雜質(zhì)的存在將給石英玻璃的使用性能帶來重大的影響；同時(shí)由于工藝過程或熱工制度的稍有疏忽，將給外觀質(zhì)量帶來多種多樣的缺陷，產(chǎn)生大量的廢次產(chǎn)品。

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。

石英玻璃屬酸性材料，除氫氟酸和熱磷酸外，對其它任何酸均表現(xiàn)為惰性，是最好的耐酸材料。在常溫下堿和鹽對石英玻璃的腐蝕程度也是極微的，因此不排除在這些試劑中使用石英玻璃。

透明石英玻璃比不透明石英玻璃具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性，這是因?yàn)楹笳哂捎跉馀莸拇嬖诒┞对诟g液中的表面積增加所致。

石英玻璃是一種只含二氧化硅單一成份的特種玻璃。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。我國統(tǒng)稱石英玻璃，多按工藝方法、用途及外觀來分類，如電熔透明石英玻璃、連熔石英玻璃、氣煉透明石英玻璃、合成石英玻璃、不透明石英玻璃、光學(xué)石英玻璃、半導(dǎo)體用石英玻璃、電光源用石英玻璃等。人們習(xí)慣于用“石英”這樣一個(gè)簡單的詞匯來命名這種材料，這是絕對不妥的，因?yàn)椤笆ⅰ笔嵌趸杞Y(jié)晶態(tài)的一種通稱，它與玻璃態(tài)二氧化硅在理化性質(zhì)上是有區(qū)別的。

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。用戶可以根據(jù)需要，從185-3500mμ波段范圍內(nèi)任意選擇所需品種。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基因及NO、CO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。

石英玻璃的光譜特性曲線

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0.24μ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。

石英玻璃的機(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24×103MPa，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，其抗折強(qiáng)度約增加0.6倍；其次是內(nèi)在缺陷，例如，氣泡、雜質(zhì)、熔化不均以及殘余應(yīng)力等。

石英玻璃的強(qiáng)度隨著溫度的升高而增加，接近退火溫度時(shí)達(dá)到最大值。

石英玻璃的剪切模量、楊氏模量、阻尼、泊松比、破壞模量一般均隨著溫度的升高而增加，硬度則隨著溫度的升高而降低。

石英玻璃的熱膨脹系數(shù)小，為5.5×10-7/℃，只有普通玻璃的1/12～1/20.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。

1.石英玻璃制品是貴重的材料，使用時(shí)必須輕拿輕放，十分小心；

2.各種石英玻璃都有一個(gè)最高使用溫度，使用時(shí)不應(yīng)超過此溫度，否則會(huì)析晶或軟化變形；

3.需高溫使用的石英玻璃，使用前必須擦拭干凈?？梢杂?0%的氫氟酸或洗液浸泡，然后用高純水清洗或酒精處理。操作時(shí)應(yīng)戴細(xì)線手套，不允許用手直接觸及石英玻璃；

4.高溫下允許連續(xù)使用石英玻璃制品，這對延長石英玻璃的壽命和提高耐溫性能是有好處的。反之，高溫下間歇使用石英玻璃制品，其使用次數(shù)是有限的；

5.石英玻璃材質(zhì)雖具有極高的熱穩(wěn)定性，可以經(jīng)受劇烈的溫差驟變。但實(shí)際使用時(shí)，由于殘余應(yīng)變和產(chǎn)品形狀不同，熱穩(wěn)定性有一定的差別，使用時(shí)應(yīng)加以注意；

6.石英玻璃系酸性材料，高溫使用時(shí)嚴(yán)格避免同堿性物質(zhì)（如水玻璃、石棉、鉀鈉的化合物等）接觸，否則將大大降低其抗結(jié)晶性能。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，石英玻璃被廣泛的用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的各項(xiàng)工序中。比如，直拉法把多晶轉(zhuǎn)化成單晶硅;清洗時(shí)用的清洗槽;擴(kuò)散時(shí)用的擴(kuò)散管、刻槽舟;離子注入時(shí)用的鐘罩等等。

石英玻璃是一種只含二氧化硅單一成份的特種玻璃。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。我國統(tǒng)稱石英玻璃，多按工藝方法、用途及外觀來分類，如電熔透明石英玻璃、連熔石英玻璃、氣煉透明石英玻璃、合成石英玻璃、不透明石英玻璃、光學(xué)石英玻璃、半導(dǎo)體用石英玻璃、電光源用石英玻璃等。人們習(xí)慣于用"石英"這樣一個(gè)簡單的詞匯來命名這種材料，這是絕對不妥的，因?yàn)?quot;石英"是二氧化硅結(jié)晶態(tài)的一種通稱，它與玻璃態(tài)二氧化硅在理化性質(zhì)上是有區(qū)別的。

石英玻璃片通常為無色透明類，可見光透過率85%以上。石英玻璃從大的制作范圍上可以分為熔融石英玻璃和合成石英玻璃兩大類。耐熱性、透光性、電氣絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性都非常地優(yōu)良。

石英玻璃砝碼:

Quartz glassplummet