石英玻璃的主要成分二氧化硅單一組分的特種工業(yè)技術(shù)玻璃。這種玻璃硬度大可達(dá)莫氏七級(jí),具有耐高溫、膨脹系數(shù)低、耐熱震性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能良好,并能透過(guò)紫外線和紅外線。除氫氟酸、熱磷酸外,對(duì)一般酸有較好的耐酸性。按透明度分為透明和不透明兩大類。按純度分為高純、普通和摻雜三類。用水晶,硅石,硅化物為原料,經(jīng)高溫熔化或化學(xué)氣相沉積而成。熔制方法有電熔法、氣煉法等。
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(guó)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(méi)有明確概念的透明、半透明、不透明石英等。我國(guó)統(tǒng)稱石英玻璃,多按工藝方法、用途及外觀來(lái)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(jiǎn)單的詞匯來(lái)命名這種材料,這是絕對(duì)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(jiàn)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(guó)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(guò)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(lái)重大的影響;同時(shí)由于工藝過(guò)程或熱工制度的稍有疏忽,將給外觀質(zhì)量帶來(lái)多種多樣的缺陷,產(chǎn)生大量的廢次產(chǎn)品。
石英玻璃的折射率NB=1.45845,阿貝數(shù)=67618,特點(diǎn)是折射率低,色散率高;原料和制造方法對(duì)折射率和色散率影響不大,折射率和色散率表見(jiàn)下表
波長(zhǎng)(微米)/折射率
0.201.54727
0.251.50745
0.301.48594
0.341.47867
0.401.46968
0.481.46318
0.551.46013
0.591.45845
0.651.45640
0.701.45517
0.801.453371
0.901.451808
1.01.450473
1.301.446980
1.601.443492
2.001.438174
2.401.431730
2.801.423891
3.101.41694
3.501.40601
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