高纯石英玻璃纯度与粘度的关系美国尤尼明高纯石英砂产品介绍
石英砂的分类
石英砂的分类石英有较高的耐火性能，工业上将石英砂常分为:普通石英砂，精制石英砂, 高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。
一、普通石英砂：SiO2≥90—99％Fe2O3≤0.06—0.02％,耐火度1750℃，外观部分大颗粒，表面有黄皮包囊。
粒度范围5—220目，可按用户要求粒度生产。
主要用途：冶金，墨碳化硅，玻璃及玻璃制品，搪瓷，铸钢，水过滤，泡花碱，化工，喷吵等行业。
二、精制石英砂：SiO2≥99—99.5％Fe2O3≤0.02—0.015％,精选优质矿石进行复杂加工而成。
粒度范围用5—480目，可按用户要求生产，外观白色或结晶状。
主要用途：高级玻璃，玻璃制品，耐火材料，熔炼石类，精密铸造，砂轮磨材等。
三、高纯石英砂：SiO2≥99.5—99.9％Fe2O3≤0.005％，是采用1—3级天然水晶石和优质天然石类，经过精心挑选，精细加工而成。
粒度范围1—0.5mm, 0.5—0.1mm, 0.1—0.01mm, 0.01—0.005mm,可按用户要求生产。
(mm为亳米)四、熔融石英砂:化学成份：SiO2 99.9-99.95% Fe2O3 5PPM-25PPM max Li2O 1-2PPM max Al2O3 20-30PPM max K2O 20-25PPM max Na2O 10-20PPM max (PPM为百万分之一单位)物理性能：外观为无色透明块状，颗粒或白色粉末。
相对比重：2.21 ；莫氏硬度：7.0 ；PH值：6.0 ；五、硅微粉硅微粉:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。
容重：200～250千克/立方米。
硅微粉的化学成份见下表：项目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO NaO PH平均值 75～96% 1.0±0.2% 0.9±0.3% 0.7±0.1% 0.3±0.1% 1.3±0.2% 中性石英砂（quartz sand）简述石英砂是指含二氧化硅较多的河砂、海砂、风化砂等。
石英玻璃介绍
•石英玻璃介绍石英玻璃是一种只含二氧化硅(SiO2)单一成份的高纯特种工业技术玻璃。
由于其具有其他材料不能取代的一系列特殊性能，既非常低的热导率，极好的抗热振性，很高的变形温度和软化温度，很低的热传导能力，很低的介电损失和从紫外线到红外线的极宽的光谱范围内的光学透过能力。
使其在现代工业和高科技领域发挥了非常重要的作用。
力学性能石英玻璃是脆硬材料，其抗拉强度很低而抗压强度很高，后者是前者的20倍。
热学性能（1）石英玻璃线膨胀系数 石英玻璃的线膨胀系数（5.5×10-7/℃）比所有材料的线膨胀系数都低，经过掺杂的石英玻璃甚至可以达到零膨胀。
（2）石英玻璃抗热振性 由于石英玻璃的热膨胀系数小，只有普通玻璃的1/12～1/20。
故其有着非常好的抗热振性能，石英玻璃试样灼烧到1200℃后急速投到20℃水中，反复三次以上不允许炸裂。
（3）石英玻璃导热系数（4）石英玻璃比热光学性能石英玻璃的光学性能有其独到之处，它既可以透过远紫外光谱，是所有透紫外材料最优者，又可透过可见光和近红外光谱。
用户可以根据需要，从185-3500mμ波段范围内任意选择所需品种。
由于石英玻璃耐高温，热膨胀系数极小，化学热稳定性好，气泡、条纹、均匀性、双折射又可与一般光学玻璃媲美，所以它是在各种恶劣场合下工作具有高稳定度光学系统的必不可少的光学材料。
电学性能石英玻璃只要的电学特性是高的介电场强度，很低的介电损失和很低的导电性。
所以广泛用于制造高频高压绝缘子，特别是在高温和承受较高机械应力的场合更为适用。
（耐击穿电压11千伏/毫米）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。
相对于普通玻璃来说，石英玻璃不吸湿，不风化。
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。
耐辐射性能与普通玻璃相比，石英玻璃具有优异的耐辐射性能，其中合成石英玻璃耐辐照性能最好，几乎不产生色心。
石英玻璃详细资料大全
石英玻璃详细资料大全石英玻璃是由各种纯净的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。
线膨胀系数极小，是普通玻璃的1/10-1/20,有很好的抗热震性。
它的耐热性很高，经常使用温度为1100~ 1200摄氏度，短期使用温度可达1400摄氏度。
石英玻璃主要用于实验室设备和特殊高纯产品的提炼设备。
由于它具有高的光谱透射，不会因辐射线损伤(其他玻璃受辐射线照射后会发暗)，因此也是用于宇宙飞船、风洞窗和分光光度计光学系统的理想玻璃。
二氧化矽单一组分的特种工业技术玻璃。
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。
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。
用水晶，矽石，矽化物为原料，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。
基本介绍•中文名：石英玻璃•外文名：quartz glass；silica glass等•类别：无机化合物•化学式：SiO2•分子量：60.084•颜色：分为透明和不透明两大类•透明度：透明度分为透明和不透明两大类•套用：制作半导体，电光源器等•分布：广泛存在于自然界基本概述,简介,形成用途,定义,化学性质,纯度,概述,详细,失透性,化学性能,透气性,电学性能,光学性能,热学性能,基本资料,详细信息,机械性能,简介,详细信息,脱羟时间,检验方法,使用须知,基本概述简介石英玻璃是二氧化矽单一成分的非晶态材料，其微观结构是一种由二氧化矽四面结构体结构单元组成的单纯网路，由于Si-O化学键能很大，结构很紧密，所以石英玻璃具有独特的性能，尤其透明石英玻璃的光学性能非常优异，在紫外到红外辐射的连续波长范围都有优良的透射比。
石英玻璃采用高纯度的矽砂作为原料，制作的传统方法是熔融-淬灭方法（加热材料到熔化温度，然后快速冷却到玻璃的固态相）；制作超高纯度和紫外透射比的透明玻璃需矽的汽化、氧化成二氧化矽并加热溶解等过程。
生产高纯石英,需要这样去除气-液杂质
生产高纯石英，需要这样去除气—液杂质高纯天然石英是生产透亮石英玻璃、石英坩埚的原材料，而影响天然石英质量的重要杂质有矿物杂质、元素杂质和气—液杂质，其中气—液杂质的含量是影响石英玻璃诸多性能的决议性因素，也是高纯石英除杂的重点和难点。
1、气—液杂质对高纯石英有哪些影响？石英原材料中气—液杂质的含量重要影响石英玻璃的透亮度，由气—液杂质含量高的原材料所熔制的石英玻璃会带有一些气泡和其他缺陷。
气体和水共同作用会影响石英玻璃的软化温度、粘度、扩散系数、机械性能、分相和析晶性能等。
在全部的气体杂质中，水是最重要的杂质，尤其是高温水的含量对石英玻璃质量的影响最大，是造成石英玻璃中气泡、气线等缺陷的重要原因。
2、气—液杂质在高纯石英中的存在形式有哪些？天然石英原材料中的气—液杂质含量取决于其地质成因及提纯工艺。
石英中的气—液杂质存在于石英颗粒的表面，以包裹体（宏观和微观）及分子形式溶解于固体石英中。
▲石英中的气液包裹体显微照片水是天然石英中的重要气—液杂质，对水来说，有水分子和羟基2种存在方式，其中对于高纯石英玻璃质量影响最大的是天然石英中高温水（600～1400℃脱除的水称为高温水）的含量。
依据天然石英中高温水的含量可将天然石英分为3个级别:（1）优级，高温水的含量小于2023—6；（2）1级，高温水的含量为（20～40）10—6；（3）2级，高温水的含量大于4010—6。
当天然石英中高温水的含量高于8010—6时，不能用来生产透亮石英玻璃。
3、如何定量分析天然石英中的气—液杂质？要想有效去除天然石英中的气—液杂质，就必需对其进行定量分析。
目前，分析石英中气—液杂质含量的方法有透光度、红外光谱、气相色谱分析等，但这些方法不能测出全部的气—液杂质。
采纳热动力解吸质谱分析法（装有离子气源和无油真空泵系统）则可以定量测出天然石英中各种气—液杂质的含量。
通过测试所得的数据，可以计算出不同温度下水在天然石英中的扩散系数，不仅能用来判定天然石英的质量，确定其能否用于生产透亮石英玻璃，而且还可以依据计算出的水的扩散系数确定脱除天然石英中气—液杂质所需的工艺条件，由于计算公式过于多而杂，在此不进行赘述。
石英玻璃化学性能
石英玻璃化学性能石英玻璃具有高度的化学稳定性，除氢氟酸和热磷酸外，不仅在常温下，而且在高温下也耐各种酸、王水、中性盐、硫和碳的侵蚀，化学稳定性比镍铬合金和陶瓷大150倍，是最好的耐酸材料。
石英玻璃属酸性物质，在耐碱性与乃耐碱性盐方面比较差，能与此类型试剂生成可溶性硅酸盐，故不适用于制造强碱性反应的仪器。
在800o C以下，除P b O以外，石英玻璃实际上不受金属氧化物侵蚀；800o C以上与ZnO、R2O(R表示碱金属)起反应；900o C以上与BaO、MgO、Fe2O3起反应。
1000o C以上与AI2O3、CaO起反应。
熔融金属对石英玻璃的侵蚀性是不同的，对Ag、Au、Cd、Hg、Pt、Mo、Sn、W、Zn 耐侵蚀，与Ca在600o C 以上起反应，与Al、Le、Mg在800o C以上起反应，而与Li在250o C以上即起反应。
硅对石英玻璃有侵蚀，而碳在1800o C以上与石英玻璃起反应，在850o C以下，石英玻璃与Na2CO3不起反应，900o C以下，石英玻璃与Na2So4起反应，而在800o C时硝酸钠、无水硼砂、氯化钙强烈侵蚀石英玻璃。
在常温下，石英玻璃对水是稳定的，即使在高温高压下，水对石英玻璃的侵蚀也是很小，在100个大气压和310o C下与水作用3小时，石英玻璃的失重仅为1.13克/米2。
石英光学玻璃性能石英玻璃的光学性能有其独特之处，它可以透过远紫外光谱，是所有透紫外材料最优者，可透过可见光和近红外光谱，用户可以根据需要，从185-3500μm 波段范围内任意选择所需品种。
折射率石英玻璃的折射率很小，透明石英玻璃的折射率ND=1.45845，光学石英玻璃在20o C 之标准值ND=1.4586±4×10-4。
在紫外部分（214.4纳米-280.3纳米）的折射率为1.5341-1.4942；在可见光部分（404.6纳米-766.5纳米）为1.4698-1.45413；在红外部分（863.0纳米-36501纳米）为1.45251-1.47454，随波长增加而折射率下降。
HPQ系列高纯石英砂
4 Ge ppm 0.5 5 Ni ppm <0.056 P ppm 0.107 Sr ppm <0.308 V ppm <0.01 9Znppm<0.05粒度（典型值，仅供参考) 1.5% Max. +50 Mesh (>300 micron) 1% Max. -200 Mesh (<75 Micron) 粒度分布（典型值，仅供参考)目数 （美标）残留(%) 50 0.070 20.3 100 59.9 140 18.4 200 1.4 3250.0 Pan0.0特别提示： 上述技术指标为典型值，并非完全保证值，所有指标仅供购买者参考。
准确的数值应以供应者或卖方提供的检测报告为准。
2、HPQ-CG 高纯石英砂HPQ-CG 高纯石英砂（High Purity Quartz, Crucible Grade ）是专门为生产高质量的石英坩埚而设计的。
产品具有纯度高、杂质少、粒度均衡、热稳定性好等特点。
HPQ-CG 高纯石英砂经过对碱金属、过渡金属以及羟基等专门处理，具有独特的精度和抗析晶能力，是生产高质量石英坩埚的理想材料。
具体技术指标如下：HPQ-CG 技术指标（化学成分） 序列 化学成分单 位 技术指标 平均 / 最大 （典型值）1 Alppm 5.00 / 8.00 2 Ca ppm 0.50 / 1.00 3 Fe ppm 0.30 / 0.50 4 K ppm 0.30/ 0.50 5 Lippm 0.15 / 0.30 6 Mg ppm 0.05 / 0.10 7 Mn ppm 0.005 / 0.02 8 Na ppm 0.35 / 0.80 9Tippm1.50 / 3.00S I NO S I G RO UP10 Zr ppm 0.02 / 0.05 11 B ppm 0.005 / 0.15 12 P ppm 0.05 / 0.15 13 Cu ppm 0.05 / 0.15 14Crppm0.01 / 0.02粒度（典型值) 100 - 400 micron0.5% max. more than 400 micron 1% max. less than 100 micron特别提示： 上述指标包括典型值仅供参考，并非完全保证值。
国外高纯石英砂加工工艺现状
国外高纯石英砂加工工艺现状一、国外主要生产技术状况分析——高纯石英制备方法一般分为提纯方法和合成方法。
提纯方法：原料可分为天然水晶和石英岩矿物，由于天然水晶资源逐渐枯竭，因此以石英岩矿物为原料深度提纯是行业的主流生产工艺。
合成方法：一般用于生产超高纯石英（杂质含量＜8ppm）和极高纯石英（杂质含量＜1ppm），制备方法可分为气相合成法、化学沉淀法、溶胶－凝胶法、四氯化硅液相水解法等。
最初高纯石英砂是由水晶加工而成，随着水晶资源的逐步枯竭，自上世纪70年代，美国等国家开始探索用普通石英代替水晶制备高纯石英砂，从天然岩石矿物提取高纯石英砂原料是目前世界上生产高纯石英砂的最先进技术。
美国的尤尼明公司是世界上最大的石英原料制造商及高纯石英砂的生产企业，其高纯石英砂提纯技术处于领先水平，特点是工业化产量大、制备专业化、自动化程度高、检测水平高、产品质量稳定。
——高纯石英砂提纯难度：难点在于对不同品位的矿进行提纯剔除杂质（尤其是金属杂质），均能获得符合要求的高纯石英砂（一致性和稳定性高的产品）。
生产环节的约束并不仅是在稳定的矿源供应，也在于提纯技术的积累。
另天然石英内部的杂质，特别是以类质同象状态存在的杂质，如Al、Ti、Li、B、P等杂质元素较难剔除。
对于某一种确定的矿体，尤尼明认为一般会存在提纯上限。
——高纯石英砂提纯法主要工艺流程为：原矿硅石经洗矿机洗去泥沙，破碎机粗破后，将合格石英料投入焙烧炉中，在850℃~980℃温度下焙烧6个小时，焙烧后将石英料拖入清水中进行水淬，再经人工拣选出去除杂质后送入破碎机进行破碎并过筛，再将通过筛网的石英砂送入磁选机，磁选后石英砂投入到配有HCl和HF混合酸的酸缸中浸泡一周，再经浮选、脱水、烘焙、冷却、包装，制得高纯石英砂。
——化学合成法说明。
技术路线包含气相合成法、液相合成法、氟硅酸法等。
合成石英具有纯度更高（6N）、光学性能更优等特性，正逐步成为7纳米以下的半导体产品生产中的替代材料。
高纯石英砂质量标准
高纯石英砂质量标准
一、化学成分
高纯石英砂的化学成分应符合表1的规定。
表1 高纯石英砂的化学成分（质量分数）
化学成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O TiO2
质量分数（%）≥99.98 ≤0.02 ≤0.01 ≤0.02 ≤0.01 ≤0.01 ≤0.01
二、物理性能
1. 密度：高纯石英砂的密度应不小于
2.6g/cm3。
2. 吸水率：高纯石英砂的吸水率应不大于0.2%。
3. 耐酸性：高纯石英砂应耐酸，在室温下，盐酸强酸（如硫酸、硝酸、盐酸磷酸等）作用下不发生变化。
4. 耐碱性：高纯石英砂应耐碱，在室温下，强碱（如氢氧化钠、氢氧化钾等）作用下不发生变化。
5. 耐热性：高纯石英砂应具有较好的耐热性，在250℃下不发生变化。
6. 耐辐射性：高纯石英砂应具有较好的耐辐射性，在辐射剂量为1×104Gy下不发生变化。
三、粒度分布
高纯石英砂的粒度分布应符合表2的规定。
表2 高纯石英砂的粒度分布（质量分数）
粒度/μm 质量分数（%）
--- ---
≥300 ≤5.0
150～300 ≤3.0
50～150 ≤2.0
≤50 ≤1.0
四、外观质量
高纯石英砂应呈白色或类白色，表面光滑、细腻，无明显杂质，无明显色差。
五、纯净度
高纯石英砂的纯净度应达到以下要求：
1. 铁含量：高纯石英砂中铁含量应不大于0.01%。
2. 硅含量：高纯石英砂中硅含量应不小于99.95%。