石英玻璃的耐辐照性能

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石英玻璃技术要求

石英玻璃技术要求

石英玻璃的技术要求包括以下几点:
1. 普通石英玻璃的折射率为1.533~1.541,非常接近于光在二氧化硅中的全反射临界角,光线在其中很易全反射,石英玻璃对红外光非常地透过,其透过率可达99%以上。

2. 耐温性能是石英玻璃的特性之一,其能够承受的温度范围为-100~1300摄氏度,而化学稳定性方面,其最高能抵抗2000摄氏度高温下的空气腐蚀。

3. 石英玻璃的光热透过性好,可制造成各种用途的石英玻璃透镜。

同时石英玻璃耐磨耗性优良,为确保较高的功率,应尽量减少镜面表层的平面度、硬度和耐磨性。

此外,要经过精心研磨和抛光,并且禁止用研磨料或抛光粉等对表面进行研磨加工。

4. 由于石英玻璃通常用作加热元件的封装体以及与加热元件一起对某些材料进行高温烧结而使用,所以,要求石英玻璃对加热元件的机械耐磨耗性要好、尺寸稳定性要好。

建议根据这些要求选择和使用石英玻璃。

如果需要了解更多信息,可以查阅相关材料或咨询专业人士。

石英玻璃

石英玻璃

光学石英玻璃石英玻璃石英玻璃有透明和不透明石英玻璃两种,透明和不秀明石英玻璃是工业和科研使用的最有经济价值的材料。

其制造(采用熔炼方法)所用的原料为水晶或高纯、超高纯石英砂(透明石英玻璃)和白色石英砂(不透明石英玻璃)。

这两种原料都存在于自然界,它的成份为最纯的SiO2所组成。

石英玻璃和水晶具有相同的化学成份,但在结构上大不相同。

一个是玻璃态,另一个是晶态。

水晶经不起高温热冲击,它遇高温就会破裂并转化成其它晶体变态,而石英玻璃经得起极高温的冲击。

制造透明石英玻璃和不透明石英玻璃要求在高温下进行,因为结晶SiO2在1713℃以上才能熔化。

2.3.1.石英玻璃概述石英玻璃在国外已有160多年历史,1839年法国人首先用氢氧燃烧火焰熔化石英制造石英玻璃,1902年英国人用石墨棒通电获得高温(称为单棒电熔炉)制造石英玻璃,二十世纪40年代发明了电熔连熔炉,50年代随着半导体技术和新型电光源的发展(急需大量石英玻璃),石英玻璃才迅速发展起来。

因为石英玻璃的生产技术难度大,直到目前能够大量生产石英玻璃的国家仅有美国、德国、法国、日本、英国、中国等少数国家。

我国石英玻璃研究始于1957年,在中华人民共和国成立之前是空白。

1956年国家制定12年科技发展规划,要求发展国防急需的57项重点研究任务,解决二弹一星用的新型高性能材料,为研究原子弹、导弹、人造卫星做好物质准备。

石英玻璃是第26项和第40项任务书中指定要研究的内容,任务是下达给当时的国家建筑材料综合研究所。

我国石英玻璃的发展大体可分为5个阶段:1957—1961年为开创阶段,以研究工艺制造方法为主;1962—1966年为形成产业阶段,在此期间完成很多军工任务,民品产量和质量也有很大提高,已初步形成产业;1978—1988年为改革创新时期,高新技术用石英玻璃,如:大规模集成电路用高纯耐高温石英玻璃管、高纯涂层坩埚、电弧法坩埚、光通信用石英玻璃、激光用石英玻璃等都是这一时期研究并大量生产的;1989—2000年为引进国外先进技术、技术创新、增加品种和产量等大发展时期,最为突出的是东海县发展成为电光源用石英玻璃生产基地,年产石英玻璃达6000吨(其中优质品2000余吨),质量极大的提高,成本几倍的下降,技术装备显著的改进。

石英玻璃

石英玻璃

表1石英玻璃的化学纯度单位 ×
失透性
石英玻璃失透(又叫析晶性)是石英玻璃的一个固有缺陷,从热力学观点看,石英玻璃的内能高于结晶态方 石英,属热力学上不稳定的亚稳态,当温度高于1000℃时,SiO2分子振动加速,经一段较长时间的重新排列、定 向便形成结晶。失透性是以晶核成长速度来表示的,不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度 分别达到最大值。
而在富氢的还原性气氛下熔制的石英玻璃如以H2为保护性气体的连熔炉熔制的石英玻璃,由于氧缺陷的存在, 石英玻璃中的羟基亚稳状态,很容易扩散放出H2,如1~1.5mm厚的炼熔石英玻璃管在真空或流动的干燥N2、 1050℃的脱羟条件下,经过2h即可脱出90%以上的羟基。
同样,若在富氢的还原性气氛下合成或气炼的石英玻璃,相同脱羟条件,也可大幅度增加脱羟量。
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。
石英玻璃不吸湿,不风化。石英玻璃对所有碱和碱土化合物都非常敏感,这些化合物极轻微的痕量也会促使 石英玻璃在高温下产生析晶。
纯度
概述
详细
石英玻璃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。

石英玻璃技术要求pv≤0.25

石英玻璃技术要求pv≤0.25

石英玻璃技术要求pv≤0.251.引言1.1 概述石英玻璃是一种具有高纯度、高透明度和高耐高温性能的无机材料,是目前应用非常广泛的一种玻璃材料。

其由纯度高达99.9以上的二氧化硅(SiO2)组成,没有任何杂质的存在,因此具有优异的光学特性和化学稳定性。

石英玻璃的高透明度使其成为一种理想的光学材料,在光学制造、光学器件以及光学通信等领域得到广泛应用。

其良好的光学特性使得石英玻璃能够传递高能量的光束,对于激光技术、光谱分析等有着重要的作用。

此外,石英玻璃还具有优异的耐高温性能,可以在高温环境下长时间稳定地工作。

这一特点使得石英玻璃被广泛应用于石化、化工、冶金等领域,例如制造化学反应器、石油钻探设备以及高温反应装置等。

为了确保石英玻璃材料的质量和性能,技术要求非常严格。

其中,最关键的要求之一是当PV值(即光学自适应度)小于等于0.25时石英玻璃材料才符合标准。

PV值是指通过对玻璃表面的测量得到的一种参数,用来评估光束经过玻璃表面时光学畸变的程度。

较低的PV值意味着光束经过石英玻璃时的能量损失较小,从而保证了光学器件的精确度和稳定性。

总的来说,石英玻璃是一种高纯度、高透明度和高耐高温性能的重要材料,具有广泛的应用前景。

为保证其质量和性能,PV值≤0.25成为了石英玻璃技术要求的重要指标。

随着科技的不断进步和应用领域的扩大,石英玻璃的技术要求也将不断提高,为石英玻璃行业的发展带来更多的机遇和挑战。

1.2文章结构文章结构部分主要介绍了文章的整体结构和各个部分的内容安排。

在这部分内容中,我们可以简要介绍文章的组成部分,并说明每个部分的重点内容。

文章结构部分的内容可以如下所示:2.正文本部分详细介绍了石英玻璃技术要求,包括石英玻璃的定义和特点以及具体的技术要求。

通过对这些内容的深入探讨,读者可以全面了解石英玻璃技术要求的背景和关键要素。

2.1 石英玻璃的定义和特点在这一部分,我们将介绍石英玻璃的定义和其具有的特点。

石英玻璃 强度极限

石英玻璃 强度极限

石英玻璃强度极限石英玻璃是一种非常常见的材料,广泛应用于光学、电子、化工等领域。

它具有非常高的强度极限,这使得它在工程应用中扮演了重要的角色。

我们来了解一下石英玻璃的强度极限是什么。

石英玻璃的强度极限是指在特定条件下,石英玻璃所能承受的最大应力。

这个强度极限与石英玻璃的化学成分、制备工艺以及材料的纯度等因素都有关系。

石英玻璃的强度极限与其晶体结构有密切的关系。

石英玻璃的晶体结构是由硅氧链构成的。

硅氧链上的硅原子和氧原子通过共价键连接在一起,形成了一种高度有序的结构。

这种结构赋予了石英玻璃极高的强度。

石英玻璃的强度极限受到多种因素的影响。

首先是材料的纯度。

纯度越高,石英玻璃的强度极限越高。

因此,在制备石英玻璃时,需要采取一系列的纯化工艺,以确保材料的纯度。

其次是制备工艺。

石英玻璃的制备过程中,需要控制温度、压力等参数,以确保材料的结晶度和晶格的有序性。

这些参数的调控对石英玻璃的强度极限有着重要的影响。

石英玻璃的强度极限还与外界环境的影响有关。

例如,温度的变化、湿度的变化等都可能影响石英玻璃的强度。

在实际应用中,需要根据具体的工况条件来选择适合的石英玻璃材料。

石英玻璃的强度极限使得它在许多领域有着广泛的应用。

在光学领域,石英玻璃可以用来制造光学元件,如透镜、棱镜等。

其高强度保证了这些元件在使用过程中不易损坏,从而保证了光学系统的性能稳定性。

在电子领域,石英玻璃可以用于制造集成电路的基板。

石英玻璃具有良好的绝缘性能和高强度,可以有效地保护集成电路的内部结构,同时提供良好的机械支撑。

在化工领域,石英玻璃常被用作化学反应容器。

其高强度使得石英玻璃容器能够承受较高的压力和温度,同时具有良好的抗腐蚀性能。

这使得石英玻璃容器成为一种理想的化学反应容器。

石英玻璃的强度极限使其成为一种非常重要的工程材料。

其高强度和良好的物理化学性能使得石英玻璃在光学、电子、化工等领域有着广泛的应用。

随着科技的不断发展,相信石英玻璃的应用领域还会不断扩大,为人类创造更多的可能性。

合成石英玻璃的光学性质和应用

合成石英玻璃的光学性质和应用

合成石英玻璃的光学性质和应用石英玻璃是一种常见的无色透明硅酸盐玻璃,具有出色的光学性质和广泛的应用。

它由主要成分为二氧化硅(SiO₂)的石英砂矿石经高温熔炼、冷却固化而成。

石英玻璃具有高的光透过率、优异的耐热性和机械强度,因此被广泛应用于光学仪器、光纤通信、照明设备和光电子技术等领域。

石英玻璃的主要光学性质包括折射率、消光系数、透过率、吸收特性和散射特性等。

首先,石英玻璃具有较高的折射率,使其成为制造透镜和光学棱镜的理想材料。

其次,石英玻璃的消光系数很低,因此在光路的传输过程中不会产生明显的光能损耗。

此外,石英玻璃还具有很好的透过率,对于可见光、紫外线和红外线均有很好的透射性。

这些特性使得石英玻璃在光学领域有着重要的应用。

石英玻璃在光学仪器中的应用非常广泛。

它可以用于制造光学镜片、透镜、棱镜、窗口等光学元件。

石英玻璃透明度高、抗化学腐蚀性好,因此它可以在荧光显微镜、投影仪、显微镜和摄像机等设备中作为镜片使用。

同时,石英玻璃的高折射率使其成为制造透镜和棱镜的理想选择,可用于调整光线的传播方向和焦距。

石英玻璃还广泛应用于光纤通信领域。

光纤通信是一种利用光信号传输数据的技术,而石英玻璃被广泛用作光纤的材料。

石英玻璃光纤具有低损耗、高容量和远传输距离的特点,被广泛应用于长距离通信和高速数据传输。

石英玻璃光纤具有优异的光导性能,能够将光信号沿着光纤传输到目标地点,使得光纤通信技术能够实现高速的数据传输和远距离的通信。

此外,石英玻璃还在照明设备和光电子技术中得到了广泛应用。

石英玻璃具有高透射率和高耐热性,因此被用作制造高亮度的光源和照明器具。

石英玻璃还可用于制造激光器、太阳能电池和光电元件等光电子器件,其光学性能的稳定性和耐久性使其成为这些领域中的重要材料。

总之,石英玻璃作为一种优质的光学材料,具有出色的光学性质和广泛的应用领域。

它在光学仪器、光纤通信、照明设备和光电子技术中发挥着重要的作用。

石英玻璃的高透明度、耐热性和机械强度使其成为制造高质量光学元件的理想选择。

石英玻璃的基础知识点

石英玻璃的基础知识点

石英玻璃的基础知识点石英玻璃是一种常见的无机非金属材料,具有高硬度、耐热性和化学稳定性,被广泛应用于光学、电子、化学等领域。

下面将逐步介绍石英玻璃的基础知识点。

1.石英玻璃的定义:石英玻璃是一种由二氧化硅(SiO2)组成的无机非金属材料。

它具有类似于普通玻璃的透明性和光泽,但比普通玻璃更坚硬,更耐热。

2.石英玻璃的制备方法:石英玻璃的制备主要有两种方法,即熔融法和溶胶-凝胶法。

熔融法是将高纯度的二氧化硅加热至熔点,然后冷却成型。

溶胶-凝胶法是通过溶剂处理硅源,使其形成胶体溶液,然后通过热处理使其凝胶化,最后进行热处理得到石英玻璃。

3.石英玻璃的特性:石英玻璃具有许多独特的物理和化学特性。

首先,它具有优异的光学性能,能够透过大部分可见光和紫外线。

其次,石英玻璃具有高硬度和抗高温性能,能够耐受高温条件下的应用。

此外,石英玻璃还具有良好的化学稳定性,能够抵抗大多数酸和碱的侵蚀。

4.石英玻璃的应用领域:由于其独特的物理和化学特性,石英玻璃被广泛应用于多个领域。

光学方面,石英玻璃可用于制造光学镜头、光纤和激光器件等。

电子方面,石英玻璃可用于制造半导体器件和太阳能电池板。

化学方面,石英玻璃可作为化学仪器和实验室仪器的材料,具有良好的抗腐蚀性能。

5.石英玻璃的保养和使用:为了保持石英玻璃的良好性能和外观,需要注意以下几点。

首先,避免与硬物接触,以免刮花石英玻璃的表面。

其次,避免与强酸、强碱等化学物质接触,以免腐蚀石英玻璃。

最后,对于高温石英玻璃,避免突然的温度变化,以免热震破裂。

总结起来,石英玻璃是一种常见的无机非金属材料,具有高硬度、耐热性和化学稳定性。

通过熔融法和溶胶-凝胶法可以制备石英玻璃。

石英玻璃具有优异的光学性能和耐高温性能,在光学、电子和化学等领域有广泛应用。

为了保持石英玻璃的良好性能和外观,需要注意其保养和使用方法。

石英玻璃对不同波长光的吸收率

石英玻璃对不同波长光的吸收率

石英玻璃对不同波长光的吸收率石英玻璃是一种常见的无机非金属材料,具有优异的光学性能。

它在可见光和红外光波段的透明度较高,但对于不同波长的光,石英玻璃会表现出不同的吸收特性。

本文将从紫外光、可见光和红外光三个方面介绍石英玻璃的吸收率。

一、紫外光吸收率紫外光是指波长在10纳米到400纳米之间的光线。

石英玻璃对紫外光的吸收率相对较高,尤其是在波长低于200纳米的紫外线区域。

这是因为石英玻璃的电子能级结构导致其对紫外光的吸收较强。

在这个波长范围内,石英玻璃会吸收部分紫外光,并将其转化为热能。

二、可见光吸收率可见光是波长在400纳米到700纳米之间的光线。

相比紫外光,石英玻璃对可见光的吸收率较低。

在可见光波段,石英玻璃表现出较好的透明性,几乎不会对可见光进行吸收。

这是因为石英玻璃的分子结构具有较高的对称性,使其在可见光波段的吸收能力较弱。

三、红外光吸收率红外光是波长在700纳米到1毫米之间的光线。

石英玻璃对红外光的吸收率也相对较低。

在红外光波段,石英玻璃表现出良好的透明性,可以将大部分红外光线穿过,只有少量红外光会被吸收。

这使得石英玻璃在红外光学器件中有着广泛的应用,如红外窗口、红外透镜等。

石英玻璃对不同波长光的吸收率存在差异。

在紫外光波段,石英玻璃的吸收率较高;在可见光波段,石英玻璃的吸收率较低;在红外光波段,石英玻璃的吸收率也较低。

这些特性使得石英玻璃在光学领域中有着广泛的应用,如光学器件、光纤通信、光谱分析等。

需要注意的是,石英玻璃的吸收率还受到其制备工艺、杂质含量等因素的影响。

不同制备工艺和杂质含量的石英玻璃可能会具有不同的吸收特性。

因此,在具体应用中,需要根据实际需求选择适合的石英玻璃材料。

石英玻璃对不同波长光的吸收率存在差异,这与其电子能级结构和分子结构有关。

了解石英玻璃在不同波长光的吸收特性,有助于我们更好地理解其在光学器件中的应用,并为相关领域的研究提供参考。

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