石英玻璃分类 石英玻璃 石英玻璃-概述，石英玻璃-分类

石英玻璃是一种只含二氧化硅单一成分的特种玻璃。石英玻璃是用天然结晶石英（水晶或纯的硅石），或合成硅烷经高温熔制而成，它的形成是由于其熔体高温黏度很高引起的结果。广泛用于制作半导体、电光源器、半导通信装置、激光器，光学仪器，实验室仪器、电学设备、医疗设备和耐高温耐腐蚀的化学仪器、化工、电子、冶金、建材以及国防等工业。

石英玻璃_石英玻璃 -概述

石英玻璃为二氧化硅单一组分的玻璃。这种玻璃硬度大可达莫氏七级，具有耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好，并能透过紫外线和红外线。除氢氟酸、热磷酸外，对一般酸有较好的耐酸性。一般由水晶，硅石，硅化物为原料，经高温熔化或化学气相沉积而成。熔制方法有电熔法、气炼法等。

石英玻璃_石英玻璃 -分类

按工艺方法、用途及外观来分类，如电熔透明石英玻璃、连熔石英玻璃、气炼透明石英玻璃、合成石英玻璃、不透明石英玻璃、光学石英玻璃、半导体用石英玻璃、电光源用石英玻璃等，按透明度分为透明和不透明两大类。按纯度分为高纯、普通和掺杂三类。

石英玻璃_石英玻璃 -物理特性

纯度

纯度是石英玻璃的重要指标，对理化性能和使用性能影响甚大，如失透性、高温强度、软化点、光的传导、热稳定性、化学稳定性、耐辐射性、荧光特性等；此外，用于半导体工业的石英玻璃，对纯度的要求更为苛刻，微量的杂质将给半导体材料的电性能和寿命以及集成度带来严重的影响。由于半导体材料的纯度要求控制在ppb数量级以下，因此石英玻璃则应控制在ppm数量级以适应半导体工业的需要。B的分凝系数近于1，最难除掉，是最有害的杂质之一，Cu、Fe、Ti等影响半导体的少子寿命，K、Na、Li是单晶材料产生微缺陷的有害杂质。

失透性

离子扩散及透气性

石英玻璃的结构十分松弛，甚至在高温下还允许某些气体的离子通过网络进行扩散，其中以钠离子的扩散为最快。石英玻璃的这一性能对于使用者尤为重要，例如，半导体工业用石英玻璃作为高温容器或扩散管时，由于半导体材

电学特性

石英玻璃具有很高的介电强度和极低的导电率，即是在高温、高压和高频下，仍能保持很高的介电强度和电阻，在所应用的频带内几乎没有介电损耗，因此石英玻璃是优良的高温介电绝缘材料。在常温下，它的电阻相当于普通玻璃的10倍，对全部频率的介电损失很微小，绝缘耐压强度大。

热学性能
石英玻璃的热膨胀系数小，为5.5×10/℃，只有普通玻璃的1/12～1/20，标准规定将试样灼烧到1200℃后急速投到冷水中，反复三次以上不允许炸裂。石英玻璃加入适量钛元素后还可做成零膨胀系数的材料，在激光技术、天文和尖端技术中已得到应用。

机械性能
石英玻璃的机械性能比硬质玻璃和陶瓷都好，唯脆性较差。石英玻璃的理论计算强度很高，约为24×10MPa，但实际测得的强度要比这个数值低数十倍。石英玻璃的强度随着温度的升高而增加，接近退火温度时达到最大值。石英玻璃的剪切模量、杨氏模量、阻尼、泊松比、破坏模量一般均随着温度的升高而增加，硬度则随着温度的升高而降低。

石英玻璃还具有耐宇宙放射线，和不透原子核裂变产物的性质。

石英玻璃_石英玻璃 -化学性能

石英玻璃属酸性材料，除氢氟酸和热磷酸外，对其它任何酸均表现为惰性，是最好的耐酸材料。在常温下碱和盐对石英玻璃的腐蚀程度也是极微的，因此不排除在这些试剂中使用石英玻璃。透明石英玻璃比不透明石英玻璃具有更好的化学稳定性，这是因为后者由于气泡的存在暴露在腐蚀液中的表面积增加所致。

石英玻璃_石英玻璃 -应用领域

用于制作半导体、电光源器、半导通信装置、激光器，光学仪器，实验室仪器、电学设备、医疗设备和耐高温耐腐蚀的化学仪器，在化工、电子、冶金、建材以及国防等工业中，应用十分广泛。

在化工方面：可做高温耐酸性气体的燃烧、冷却的和通风装置，酸性溶液的蒸发，冷却吸物收，贮存装置，蒸馏水、盐酸、硝酸、硫酸等的制备和其它物理化学实验用品。

在光学方面：石英玻璃和石英玻璃棉可作火箭的喷嘴，宇宙飞船防热罩和观察窗等。

新型光源方面：做高压水银灯、长弧氙灯、碘钨灯、碘化铊灯、红外线灯和杀菌灯等。

半导体方面：是半导体材料和器件生产过程中不可缺少的材料，如生长锗，硅单晶的坩埚、舟皿炉芯管和钟罩等。

数据存储：

在新技术领域中：用其声、光、电学的极佳性能、做雷达上的超声延迟线，红外跟踪测向，红外照像、通迅、摄谱仪、分光光度计的棱镜，透镜、大型天文望远镜的反射窗，高温作业窗、反应堆、放射性装置；火箭，导弹的鼻锥体，喷嘴和天线罩：人造卫星的无线电绝缘零件，辐射；热天秤，真空吸附装置，精密铸造等。

数据存储：2012年9月26日消息，日立CEO中西宏明在东京宣布，该公司已研发出石英玻璃数据存储技术，通过此项技术数据的保存时间可达数亿年之久。

与普通玻璃区别：

石英玻璃用二氧化硅制造的特种玻璃，硬度和透明度更高,石英玻璃耐高温，耐磨损，抗氧化,而普通玻璃没有这些优点。
普通玻璃的主要成分是硅酸钠，而石英玻璃的主要成分是二氧化硅，不同的.
有些人甚至认为“石英玻璃不该算玻璃”，理由：普通玻璃玻璃是二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙的混合物，特种玻璃可以是纯二氧化硅、或普通玻璃里加入铅、硼、铷等元素
石英是纯的二氧化硅。
普通玻璃的主要成分是硅酸钠、二氧化硅和硅酸钙，而石英玻璃的主要成分是二氧化硅，不同的
有些人甚至认为“石英玻璃不该算玻璃”，理由：普通玻璃是二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙的混合物，特种玻璃可以是纯二氧化硅、或普通玻璃里加入铅、硼、铷等元素。
石英玻璃具有耐高温，耐磨损，抗氧化-石英玻璃而普通玻璃没有这些优点。

石英玻璃_石英玻璃 -使用须知

1、石英玻璃制品是贵重的材料，使用时必须轻拿轻放，十分小心；
2、各种石英玻璃都有一个最高使用温度，使用时不应超过此温度，否则会析晶或软化变形；
3、需高温使用的石英玻璃，使用前必须擦拭干净。可以用10%的氢氟酸或洗液浸泡，然后用高纯水清洗或酒精处理。操作时应戴细线手套，不允许用手直接触及石英玻璃；
4、高温下允许连续使用石英玻璃制品，这对延长石英玻璃的寿命和提高耐温性能是有好处的。反之，高温下间歇使用石英玻璃制品，其使用次数是有限的；
5、石英玻璃材质虽具有极高的热稳定性，可以经受剧烈的温差骤变。但实际使用时，由于残余应变和产品形状不同，热稳定性有一定的差别，使用时应加以注意；
6、石英玻璃系酸性材料，高温使用时严格避免同碱性物质（如水玻璃、石棉、钾钠的化合物等）接触，否则将大大降低其抗结晶性能。

石英玻璃_石英玻璃 -透气性

石英玻璃_石英玻璃 -电学性能

石英玻璃_石英玻璃 -光学性能

石英玻璃_石英玻璃 -热学性能

基本资料

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