低膨胀石英玻璃管标准
石英玻璃管
石英玻璃管石英玻璃管是一种广泛应用于科学研究、工业生产等领域的特殊材料，具有优异的物理和化学性质。
它是一种由石英制成的透明管道，具有高熔点、低热膨胀系数、耐高温、耐腐蚀等特点，因此在一些特殊环境中使用非常广泛。
一、石英玻璃管的制造工艺石英玻璃管的制造工艺主要分为两个步骤：石英玻璃坯料的制备和玻璃管的成型。
首先，需要选取高纯度的石英石作为原料，并通过熔融石英坩埚或火法熔炼等方法将其熔化。
随后，将熔融石英倒入到铸模中，通过自由落体法或连续浇注法进行成型，最后冷却后得到石英玻璃管。
二、石英玻璃管的物理性质1. 高熔点：石英玻璃管的熔点约为1710摄氏度，比一般玻璃的熔点高出几百度。
2. 低热膨胀系数：石英玻璃管的线膨胀系数约为5.5×10^-6，这意味着在高温下其形状变化非常小。
3. 透光性好：石英玻璃管对光线的透过率非常高，其透过率可以达到90%以上。
4. 耐高温性能好：石英玻璃管具有优异的耐高温性能，在高温下不会发生软化、变形等现象。
5. 耐腐蚀性能好：石英玻璃管具有良好的耐腐蚀性能，可以耐受酸、碱等多种化学物质的侵蚀。
三、石英玻璃管的应用领域1. 光学领域：石英玻璃管在光学仪器、光纤传输、激光器、光学仪器配件等方面有着广泛的应用。
由于其透光性好，可以用于制作光学棱镜、光学窗口等光学元件。
2. 化学实验室：石英玻璃管在化学实验室中也有着重要的应用。
由于其耐腐蚀性好，可以用于制作化学反应容器、加热容器等。
3. 半导体加工：石英玻璃管在半导体加工过程中起到了关键的作用。
它可以用于制作石英容器，用来承载半导体材料，并在高温下进行精确的加工。
4. 其他领域：石英玻璃管还可以应用于光纤通信、半导体材料输运、太阳能光伏等领域。
四、石英玻璃管的优势和不足1. 优势：- 高温稳定性好，不易软化、变形；- 原材料纯净，无杂质；- 透光性好，对光线的透过率高；- 耐腐蚀性能好，可以耐受酸碱腐蚀。
2. 不足：- 制造工艺复杂，成本相对较高；- 容易受到震动或外力的影响而破裂。
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。
简单常用语之标准石英管
ID内直径
OD 外直径
标准透明石英管
采用先进的连熔法生产技术,结合有效的自动控制系统生产出的透明石英玻璃管,具有纯度高、透射性强、尺寸控制严格，羟基含量低等特点，是卤素灯、汞灯、金卤灯和其他石英灯的首选抗高温材料，本公司生产的主要尺寸为外径3-80mm，壁厚0.6-2.0mm，长度1200-1500mm。
排气管具有管径、壁厚高度一致性的特点，适合于快速流水线生产。
另外还可以根据顾客要求对石英管进行整齐切割，烧口、弯曲、封口、磨砂等深加工。
羟基含量可以根据顾客要求控制在小于20ppm\15ppm\10ppm\5ppm\2ppm。
典型尺寸，透明熔凝石英管：
产品应用：Application
该产品广泛应用于：卤素灯、汞灯、单端灯、汽车灯、舞台灯、热电偶、复印机灯、水处理灯套管、各类石英器皿、管道等领域。
It is widely applied for halogen lamp, mercury lamp, single-ended lamp, automobile lamp, stage lamp, thermocouple, printer lamp, sleeve for water treatment lamp, quartz utensils and pipes, etc.。
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。
塑料 -30 ℃～30 ℃线膨胀系数的测定石英膨胀计法(标准状态：现行)
犌犅／犜 １０３６—２００８
前 言
本标准修 改 采 用 ＡＳＴＭ Ｄ６９６：２００３《塑 料———－３０ ℃ ～３０ ℃ 线 膨 胀 系 数 的 测 定———石 英 膨 胀 计 法 》。
本标准与 ＡＳＴＭ Ｄ６９６：２００３的主要差异如下： ——— 把 “规 范 性 引 用 文 件 ”中 部 分 引 用 标 准 采 用 了 国 家 标 准 ； ———删除了 ＡＳＴＭ 标准中“意义与用途”以及“关键词”两章。 本标准代替 ＧＢ／Ｔ１０３６—１９８９《塑料线膨胀系数测定方法》。 本标准与 ＧＢ／Ｔ１０３６—１９８９的主要差异如下： ——— 明 确 了 适 用 范 围 ，包 括 所 用 膨 胀 计 、线 膨 胀 系 数 区 间 、温 度 区 间 ； ——— 增 加 收 缩 试 样 的 处 理 办 法 ； ——— 增 加 修 正 方 法 ； ——— 增 加 精 密 度 。 本标准由中国石油和化学工业协会提出。 本 标 准 由 全 国 塑 料 标 准 化 技 术 委 员 会 塑 料 树 脂 通 用 方 法 和 产 品 分 会 （ＳＡＣ／ＴＣ１５／ＳＣ４）归 口 。 本 标 准 负 责 起 草 单 位 ：中 石 化 北 化 院 国 家 化 学 建 筑 材 料 测 试 中 心 （材 料 测 试 部 ）。 本标准参加起草单位：国家合成树脂质量监督检验中心、北京 燕 山 石 化 树 脂 所、国 家 塑 料 制 品 质 检 中 心 （北 京 ）、国 家 石 化 有 机 原 料 合 成 树 脂 质 检 中 心 、广 州 金 发 科 技 股 份 有 限 公 司 。 本 标 准 主 要 起 草 人 ：胡 孝 义 、张 珊 珊 、王 振 江 、王 建 东 、陈 宏 愿 、李 建 军 、王 超 先 。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ———ＧＢ／Ｔ１０３６—１９８９。
几种典型材料的线膨胀系数
5. 有序-无序转变:
如Au-Cu有序合金加热到300℃时有序开始破坏。达480℃时完全无 序化。拐折点对应有序无序转变的上临界温度，常称有序-无序转 变温度。Cu-Zn合金成分接近CuZn时，形成具有体心立方点阵的 固溶体，低温时为有序状态，铜原子在每个单胞的结点上，锌原子 在中心。随T升高逐渐转变为无序，吸收热量。属于二级相变。
(F) Principle of the Invar effect
低膨胀合金发展简况
发现 名称 年代
成分
晶系 磁性 α /（1/℃） Tc或
at RT
TN/℃
1897 Fe-Ni因瓦 1931 超因瓦
65Fe-35Ni 立方 铁磁 1.2×10-6 232
32Ni-6Fe-4Co 立方 铁磁 0.0
αl Tm ≈ 0.022
3. 与德拜温度的关系：
αl = b/(V2/3MΘD2); 原子间结合力与ΘD2成正比， 结合力越大，德拜温度越高，膨胀系数越小。
4. 与原子序数的关系:
具有一定的周期性: IA族元素的α值随Z增加而增大,其余A族元素的α值则 随Z增加而减小.这与键有关. 碱金属α值高,过渡族元素α值低.与原子结合力有关.
r为格律乃森常数(r约在 1.5 ~ 2.5间); EV 是体弹 模量。
线膨胀系数与热容随温度T的变化关系定性一致。 因温度升高，热振动加剧，升高单位温度的能 量也增高。
α Al
α
Fe-36%Ni040Cp Al800 T/K
-200 0 200 T/℃
0 0.2 0.4 0.6 T/TM
I Invar 36: Chemical Compositions
230
1934
1937 1962 1972
极低热膨胀熔融石英玻璃
极低热膨胀熔融石英玻璃你知道吗，有种神奇的玻璃，它不像普通的玻璃那样一碰就碎，反而它在加热和冷却的时候，几乎不变形。
这种玻璃就是“极低热膨胀熔融石英玻璃”，听起来是不是特别高大上？其实它的名字挺拗口的，但一旦你了解了它，你会发现它真的蛮有意思的。
咱们说说为什么这种玻璃这么特别。
你想啊，普通的玻璃一遇到温度变化就容易膨胀或者收缩，就像是你吃了辣椒后嘴巴都火辣辣的，肚子也是不舒服对吧？玻璃也一样，温度一高，它的体积就膨胀，温度一低，它又收缩。
你看那玻璃杯，有时候冷水一倒进去，玻璃可能会因为热胀冷缩的关系就炸裂了。
这种玻璃就不一样，它能抵抗温度的变化，几乎不膨胀或收缩，真是“稳如老狗”，无论是冷热交替，它依然能保持原来的模样。
说到这，你可能会觉得：“哎，这听起来好像有点超能力了。
”其实不完全是。
它背后有个非常巧妙的秘密：熔融石英。
这种材料的结构特别稳定，分子之间紧密连接，所以它的热膨胀系数特别小。
换句话说，温度变化对它的影响几乎微乎其微。
就像一根钢筋，原本挺硬的，可是放在火炉里慢慢烧，它就会开始软化。
而石英玻璃，不管你怎么烧，它都纹丝不动，依然挺立在那里。
来聊聊它是怎么被应用的。
别看它只是玻璃，实际上它的用途可广了，堪比“全能选手”。
例如，咱们常见的天文望远镜，它的镜片大多就是用这种玻璃做的。
想想看，天文学家可不是在拍马屁，他们可是真刀真枪地研究星星和天体。
如果镜片容易受温度变化影响，那观测到的图像就模糊不清，天文学家可就得“扑街”了。
使用这种极低热膨胀熔融石英玻璃，完全能避免温度波动对观测结果的干扰，让他们能一清二楚地看到外太空的每一个细节，简直是让人“眼界大开”！不仅是天文望远镜，这种玻璃在高精密仪器中也大有作为。
比如一些精密测量仪器、激光设备、甚至某些军事雷达，都是它的忠实“粉丝”。
因为这些设备对温度变化极其敏感，哪怕是微小的误差，都可能影响它们的性能。
极低热膨胀熔融石英玻璃的稳定性，让它们能够在各种极端环境下稳定运行。
石英玻璃
石英玻璃石英玻璃是由二氧化硅单一组分组成的玻璃。
这种玻璃硬度大可达莫氏七级，膨胀系数低，耐高温，化学稳定性、电绝缘性都比较好，除氢氟酸、热磷酸外，对一般酸有较好的耐酸性。
透明的石英玻璃有良好的透紫外线性能和光学性能。
用于制造光学仪器、电学设备、医疗设备和耐高温耐腐蚀的化学仪器。
高纯石英玻璃可制光导纤维。
随着半导体技术的发展，石英玻璃被广泛的用于半导体生产的各项工序中。
比如，直拉法把多晶转化成单晶硅；清洗时用的清洗槽；扩散时用的扩散管、刻槽舟；离子注入时用的钟罩等等。
石英玻璃是一种只含二氧化硅单一成份的特种玻璃。
由于种类、工艺、原料的不同，国外常常叫做硅酸玻璃、石英玻璃、熔融石英、熔融石英、熔凝石英、合成熔融石英，以及没有明确概念的透明、半透明、不透明石英等。
我国统称石英玻璃，多按工艺方法、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。
人们习惯于用“石英”这样一个简单的词汇来命名这种材料，这是绝对不妥的，因为“石英”是二氧化硅结晶态的一种通称，它与玻璃态二氧化硅在理化性质上是有区别的。
石英玻璃具有极低的热膨胀系数，高的耐温性，极好的化学稳定性，优良的电绝缘性，低而稳定的超声延迟性能，最佳的透紫外光谱性能以及透可见光及近红外光谱性能，并有着高于普通玻璃的机械性能。
因此它是近代尖端技术中空间技术、原子能工业、国防装备、自动化系统，以及半导体、冶金、化工、电光源、通讯、轻工、建材等工业中不可缺少的优良材料之一。
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。
熔融后的产品具有极好的加工性能，在其高的粘度范围内，可以将管和棒进行有如普通玻璃细工一样的热加工，还可以用金刚石或碳化硅制成的磨具进行高速机械加工，从而制成各种复杂形状的仪器和特种制品。
石英玻璃的性能主要取决于它的纯度，其次是工艺过程或热工制度。
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QSD低膨胀石英玻璃管标准
本标准适用于高精度要求的稳功率、稳频氦氖激光器等用低膨胀石英玻璃管，根据使用要求分为管材和器件两种。
一、技术要求
1．物理、化学性能指标
（1）化学成分
a．管材
（a）低膨胀石英玻璃管中二氧化钛含量控制范围7.5±0．6％（重量）。
（b）低膨胀石英玻璃，其他铝、钙、镁、铜、铁、钻、镍、锰、硼、钾、钠、锂十二个杂质元素的总含量不得大于0．005％。
b．器件
（a）低膨胀石英玻璃管制成的器件的化学成分，不低于管材的要求。
（b）低膨胀石英玻璃管焊接处，应采用三档过渡玻璃，其二氧化钛含量为2±0．3％，4±0．3％，6±0．3％（重量）。
（2）膨胀系数
a．管材
试样在室温到100℃温度范围，膨胀系数不大于±1×10[-7]／℃。
b．器件
低膨胀石英玻璃制成的器件的膨胀系数不低于管材的要求。
2．外观指标
（1）管材
表1
项 目 外观指标
气 泡 直径（毫米） 0.2－0.5
允许数量（个/厘米2）≤8
端 面 颜色 棕色
端面 平整
色 斑（丝状） 分散存在 托板印、划痕、桔皮、波纹不明显
（2）器件
a．器件材料的外观指标不低于管材要求。
b．焊接处必须完全熔合光洁，不允许存在炸裂纹。
c．加工部位保持清洁，不允许存在白色析晶体。
二、规格尺寸
3．器件
按图施工，外形公差双方协议，并在图上指明。
4．管材
表２ 单位：毫米
外 径 外径公差厚度范围壁厚公差同一横截面的厚度公差
30、35 ±1.0 1.8－2.4±0.3 0.2
40、45、50、55 ±1.2 1.8－2.6±0.3 0.2
三、试验方法
5．二氧化钛含量
按JC 229－81《低膨胀石英玻璃中二氧化钛的化学分析方法》中规定的进行。
6．化学成分
按JC 186－81《石英玻璃原料及制品中微量杂质元素的分析方法》中的规定进行。
7．气泡
按JC 190-811《透明石英玻璃气泡，气线检验方法》中的规定进行。