石英玻璃
石英玻璃各项指标及性能
10" (-14) ^3； 2-X 10/『推)
昇电常数(0^1Q?6Hz)
常温
甄T
3： S
奔电损失(.10：3Hz)
<5^.1S：(~4)
约L 5线咨"(-4)
芥电损失(I^THe)
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弁电损失(lQ-'8Hz)
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4〜能X；10" (T)
16.0
击穿电压%： (ICT 6V/m)
400
17.0.
12. O'.
击穿电压/(10?6V/m)
5QQ
10. Q-
7.0
_
H京电压/(由祯商:.
60^'
3. 2：;
石英玻璃的耐腐蚀性能
介质
::浓度1质童百给数）
.处理时间，h.
处理温匿/°C1
质童损失
透明石英玻璃
不透明石英玻璃
►
硫酸
100
24
205
Q; 1845 >44186. 8
1845k4186. 8
平均比热容/皿血•陌]
500
0..'3302^4186. 8
[>,：2^05X4186. 8
平均比热容/[J7(kg-Ej：]
900：-
0.2512^4186.8
0.2512X4186.8
热辐射率
250
a, 93
:
热辐射率
85V.
0.47
^68
氟化钠
10
2
102^
四4
石英玻璃与普通玻璃的区别及其性能
石英玻璃与普通玻璃的区别及其性能随着社会的快速发展，玻璃的种类越来越多，可以满足不同场合的不同需求。
通过调整制作玻璃的材料和工艺，制造商可以使玻璃材料的性能发生很大变化，从而使其更加稳定和耐用。
大多数普通玻璃的主要成分是硅酸钠和其他物质，但有些玻璃是由不同的材料制成的，应时玻璃就是其中之一。
本文将介绍应时玻璃与普通玻璃的区别以及应时玻璃的特性。
一、石英与玻璃的区别石英晶体,玻璃是非晶体.1、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.2、二氧化硅含量不同.石英玻璃是用纯二氧化硅熔制,含量在99%以上.普通玻璃的二氧化硅含量一般在70%-75%,其他成分是氧化钠、氧化钙等碱金属或碱土金属,是为了达到降低熔制温度、提高料性等目的.3、石英是由二氧化硅组成的矿物,化学式SiO2.纯净的石英无色透明,因含微量色素离子或细分散包裹体,或存在色心而呈各种颜色,并使透明度降低.具玻璃光泽,断口呈油脂光泽.硬度7,无解理,贝壳状断口.比重2.65.具压电性.拓展资料:石英是地球表面分布较广的矿物之一,石英有多种类型,日用陶瓷原料所用的有脉石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等.跟普通砂子、水晶是“同出娘胎”的一种物质.玻璃简单分类主要分为平板玻璃和深加工玻璃.平板玻璃主要分为三种:即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃.由于浮法玻璃具有厚度均匀、上下表面平整平行,再加上劳动生产率高及利于管理等方面的因素影响,浮法玻璃正成为玻璃制造方式的主流.二、石英玻璃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,是较好的耐酸材料.在常温下碱和盐对石英玻璃的腐蚀程度也是较微的,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.石英玻璃具有很高的介电强度和较低的导电率,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.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,是所有透紫外材料更优者,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,热膨胀系数较小,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.石英玻璃的热膨胀系数小,为5.5*10-7/℃,只有普通玻璃的1/12~1/20.部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、天文和高等技术中已得到应用.以上是应时玻璃与普通玻璃的区别及其性能。
石英玻璃的性能
石英玻璃的性能石英玻璃的化学成份石英玻璃的化学成份是SiO2单一组份，通常也称为纯度。
照明石英玻璃半导体工业用石英玻璃石英玻璃热学性能耐温性热稳定性石英玻璃在高温时的挥发量比热和导热系数石英玻璃的结晶性能(也称析晶性能或失透性能)石英玻璃的高温变色性以上所述的石英玻璃性能是透明石英玻璃，其他品种石英玻璃(乳白石英玻璃、石英陶瓷、不透明石英玻璃、石英棉、石英纤维等等)都还有其各自的特殊性能。
石英玻璃的主要品种和用途石英玻璃的品种和用途是密切相关的，用户根据石英玻璃的特性，要求制造他需要的石英玻璃，便产生了石英玻璃的品种，新的品种又提高了石英玻璃的性能和质量，促进了石英玻璃行业的发展。
各行各业几乎都用石英玻璃，但是因为石英玻璃制品工艺复杂，原料价格贵，造成石英玻璃价格也贵，限制了石英玻璃的大量使用。
这里简要介绍石英玻璃的主要品种和用途。
1.放电管类用石英玻璃透明石英玻璃由于具有从紫外区到红外区优良的光透过性和耐热性，所以广泛使用于水银灯、超高压水银灯、氙灯、紫外线灯、碘钨灯、卤素灯、气体激光用灯、金属卤化物灯等电光源，它是中国石英玻璃的第一大用户，外国是第二大用户(第一大用户是半导体技术)，首要任务是提高质量，争取多出口。
2.半导体工业(电子工业)用石英玻璃3.红外线加热器类用石英玻璃用不透明石英玻璃(乳白石英玻璃)制造红外线加热器、取暖器、晶体加热器等，年消耗乳白石英玻璃管近千吨。
主要用于电镀液加热、酸加热、家庭取暖、钢化玻璃的加热等，工业上(自行车、汽车等)油漆烘烤的烘道，食品、造纸、纺织工业的烘道等。
4.各种耐酸容器类石英玻璃由于优越的耐酸性和耐热性，在化学工业领域得到广泛利用。
如合成盐酸装置;高温酸性气体的燃烧，冷却和引导装置;酸性溶液的蒸发、冷却、吸收和贮藏装置、蒸馏水、盐酸、硫酸、硝酸类的制造装置;氯化反应容器;蒸馏塔充填物，蒸汽加热搅拌装置;耐酸阀门;过滤板等。
5.电绝缘用石英玻璃石英玻璃因为有优良的电绝缘性和耐热性，用于科垂尔静电集成器、高频和各种电计器绝缘材料，发电厂锅炉液位管，高压绝缘管类等。
石英玻璃生产工艺
石英玻璃生产工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊石英玻璃生产工艺，这可真是个有趣又神奇的事儿啊！你想想看，那透明得像水晶一样的石英玻璃，是怎么从普普通通的原材料变成这么漂亮又实用的东西呢？这就像是一场奇妙的变身之旅。
首先啊，得有高质量的石英砂，这就好比是做菜得有好食材一样。
这些石英砂经过仔细挑选，把那些杂质啥的都去掉，只留下精华。
然后呢，就进入了加热的环节。
就像人要经过锻炼才能变得更强壮，石英砂在高温的“烤验”下，开始发生变化。
这加热的过程可不能马虎，温度得恰到好处，高了不行，低了也不行。
这不就跟咱炒菜掌握火候一样嘛！温度太高，可能就把材料给弄坏了；温度太低，又达不到想要的效果。
等加热到一定程度，石英砂就慢慢融化成了液体。
哇，就像冰化成了水一样神奇！这时候，就得小心地控制这个液体的流动和成型啦。
要是不小心弄歪了或者有气泡进去了，那可就不完美了。
接着，经过一系列的处理和冷却，一块晶莹剔透的石英玻璃就诞生啦！是不是很神奇？这就像是一个小生命诞生一样让人充满期待和惊喜。
你说，这石英玻璃生产工艺是不是很不简单？它需要那么多的步骤和精心的操作，才能生产出我们看到的那些漂亮的石英玻璃制品。
就像我们盖房子，一砖一瓦都不能马虎，才能盖出坚固又漂亮的房子呀！而且啊，石英玻璃的用处可多了去了。
它可以用在各种高科技领域，比如制造望远镜的镜片，让我们能看到更远更清晰的星星；还可以用在实验室里，帮助科学家们做各种实验。
你说，要是没有这么好的石英玻璃生产工艺，我们的生活得少多少乐趣和便利啊？所以啊，可别小看了这看似普通的石英玻璃生产工艺，它背后可有着无数人的智慧和努力呢！总之呢，石英玻璃生产工艺就是这么神奇又重要，它让我们的生活变得更加丰富多彩。
咱可得好好珍惜这些用石英玻璃做成的东西，也得感谢那些在背后默默付出的人们呐！。
2024年石英玻璃市场需求分析
2024年石英玻璃市场需求分析1. 引言石英玻璃是一种高纯度石英制品，具有优良的物理和化学性质，广泛应用于光电、电子、医疗、半导体等领域。
本文将对石英玻璃市场的需求进行分析，探讨其市场规模、增长潜力以及主要应用领域。
2. 石英玻璃市场规模根据市场调研数据显示，全球石英玻璃市场在近几年持续增长。
其中，亚太地区是石英玻璃市场的主要消费地区，其市场规模占据全球市场的相当比例。
其他地区如北美和欧洲也有较大的市场份额。
3. 石英玻璃市场增长潜力3.1 技术进步推动市场增长随着科技的不断进步，石英玻璃在光学和电子领域的应用不断扩大。
石英玻璃在光学镜片、光导纤维、光纤通信等领域有着广泛的应用，而在半导体制造和电子显示领域，石英玻璃的需求也在逐渐增加。
3.2 新兴市场推动需求增长新兴市场对石英玻璃的需求也在不断增加。
特别是在太阳能和光伏领域，石英玻璃被广泛应用于太阳能电池板和太阳能集热器等产品中。
随着太阳能产业的不断发展，石英玻璃市场的需求也会持续增长。
4. 石英玻璃主要应用领域石英玻璃在多个领域都有重要的应用，以下列举了几个主要领域：4.1 光电领域石英玻璃作为一种透明的材料，被广泛应用于光学仪器、光学器件和光纤通信设备中。
其高透过率和优良的光学性能使其成为制作光学镜片、透镜、窗口和棱镜等光学元件的理想材料。
4.2 电子领域石英玻璃被广泛应用于半导体制造和电子显示领域。
在半导体制造中，石英玻璃用于制作光刻掩膜、注目器和反射镜等关键部件。
在电子显示中，石英玻璃作为液晶显示面板的基板，具有优异的耐高温性和平整度。
4.3 医疗领域石英玻璃在医疗领域有着重要的应用，尤其是在激光医疗设备和光学成像设备中。
石英玻璃具有高耐热性和良好的生物相容性，能够满足医疗设备对材料的高要求。
4.4 太阳能领域石英玻璃在太阳能领域的应用逐渐增加。
它被用作太阳能电池板和太阳能集热器等产品的保护罩和封装材料，能够提供高度的透明度和耐候性。
5. 总结石英玻璃市场具有较大的增长潜力，主要受益于技术进步和新兴市场的推动。
石英玻璃的主要成分
石英玻璃的主要成分
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，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，在极高的粘度范围内，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。
微量杂质的存在将给石英玻璃的使用性能带来重大的影响;同时由于工艺过程或热工制度的稍有疏忽，将给外观质量带来多种多样的缺陷，产生大量的废次产品。
光学石英玻璃标准
光学石英玻璃标准一、牌号、名称与类别1．光学石英玻璃的牌号与名称（见表1）。
表１牌号 名 称 应用光谱波段（毫微米）JGS1 远紫外光学石英玻璃 185￣2500JGS2 紫外光学石英玻璃 220￣2500JGS3 红外光学石英玻璃 260￣3500注：可见光不学石英玻璃可在以上三种牌号内任意选择。
2．光学石英玻庆投下列各项质量指标分类和定级。
（1）光谱特性：分三类；（2）光学均匀性：分五类。
（3）双折射：分五类；（4）条纹：分三类和三级；（5）颗叔不均匀性：分三类；（6）气泡：分七类；（7）荧光特性：分二类。
3．光谱特性（1）JGS1远紫外光学石英玻璃按光谱特性分为三类（见表2）。
表２厚度10毫米毛坯的透过率（％）类别 185 200 220 240 300 185￣12001 ＞85 ＞85 ＞85＞87＞90 无吸收峰2 ＞70 ＞80 ＞80＞80＞85 无吸收峰3 ＞70 ＞70＞70＞80 允许有吸收峰(2)JGS2紫外光学石英玻璃按光谱特性分三类（见表３）。
表３厚度10毫米毛坯的透过率（％）类别 200 240 3001 ＞80 ＞75 ＞802 ＞75 ＞70 ＞753 ＞65 ＞70(3)JGS3红外光学石英玻璃按光谱特性分为三类（见表4）。
表４厚度10毫米毛坯的透过率（％）类别 2000 2500 2700 2800 2600￣28001 ＞90 ＞90 ＞90 ＞85 无吸收峰2 ＞85 ＞85 ＞85 ＞80 无吸收峰3 ＞80 ＞80 ＞75 ＞75 允许有吸收峰(4)JGS1、JGS2、JGS3厚度10毫米毛坯可见光部分平均透过率均应大于90％。
4.光学均匀性按最小鉴别角（φ）与理论鉴别角（φ0）之比，分为五类见表。
理论鉴别角φ0等于120′/D（圆孔）或115′/D（长方孔）D为平行光管的光栏尺寸，并与毛坯的直径（圆形毛坯）或边长（长方形毛坯用以计算φ0的边）相等。
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。
石英玻璃的性能详解
石英玻璃的性能详解石英玻璃是二氧化硅单一成份的玻璃，通常分为透明石英玻璃和不透明石英玻璃（熔融石英）两大类。
透明石英玻璃只有极少量气泡，有相当高的光学均匀性和透明度，由水晶或四氯化硅为原料，经高温熔制而成, SiO2含量在99.95%以上，高纯石英玻璃喊99.999%以上，不透明石英玻璃是脉石英、石英砂为原料，经高温熔制而成，含SiO299.5%以上。
由于石英玻璃是由单纯（SiO4）四面体组成的网络骨架，而硅氧气键强很大，结构紧密，故机械强度、耐热性能很高，热膨胀系数很小，化学稳定性也很好，同时，粘度大，软化点也很高，由于网络中无填隙的阳离子，所以密度小、导电率、介质损失也很小。
石英玻璃的机械性能比硬质玻璃和陶瓷都好，新拉的无缺陷石英玻璃纤维强度为24100×106帕，直径不大的石英管及石英玻璃设备可耐很大的压力，石英玻璃制品中如有宏观缺陷，如气泡、外来杂物、熔化不均匀及存在的残余应力，都会影响其强度，使其降低。
石英玻璃机械性能名 称性能温度（o C）透明石英玻璃不透明石英玻璃20 76700×10671200×106500 80900×10674600×106强性模数（帕）900 83400×10677000×10620 33400×10630400×106500 35100×10633600×106刚性系数（帕）900 36300×10634600×106泊松比20 0.17 0.17莫氏强度7.0 7.0 显微强度（帕）8620~9810×106---- 内阻尼 1.10×10-5---- 抗压强度（帕）20 785~1150×106392~491×10620 48.1×10634.4×106500 114.0×106184×106抗压强度（帕）900 156×106158×1061100 128×106113×106抗张强度（帕）20 36.5~59.2×10622.5~32.3×106抗冲击强度X981（焦/米20 1060 8342）扭转刚度（帕）20 46.5×10615.4×106声波速度（纵向波） 5.72×103(米/秒)纵向波 5.95×103超声波速度（米/秒）横向波 3.76×103石英玻璃管的破坏压力透明石英玻璃管不透明石英玻璃管管内径（mm）壁厚（mm）破坏压力（千克/cm2）管内径（mm）壁厚（mm）破坏压力（千克/cm2）4 0.5 83 15 2.5 155 1.0 150 57 9.0 107 2.0 220 80 11.0 138 1.0 100 200 13.0 79 2.0 190 370 14.0 310 1.0 70石英玻璃强度开始随温度而增加，到一定温度后，反而随温度升高而降低，透明石英玻璃由室温升高到90 0o C ，抗张强度约增加一倍，抗冲击强度显示出最大值。
石英制作玻璃的原理
石英制作玻璃的原理
石英制作玻璃的原理，是利用石英对高温的抗性来制作玻璃。石
英是一种高硅含量的矿物质，具有非常高的熔点和热稳定性，因此可
以耐受高温制作玻璃。
在石英制作玻璃的过程中，需要将石英砂等原材料加入高温熔炉
中进行加热，使其熔化。随着熔融温度的升高，石英颗粒逐渐熔化，
形成一种类似于黏稠液体的状态。在这个状态下，可以通过调节温度
和熔融状态，来控制玻璃的硬度、透光度、折射率等物理特性。
最终，经过冷却和加工后，石英制作的玻璃能够具有非常出色的
抗热性、耐久性和光学特性。因此，在各种高温环境下都有广泛的应
用，比如光学器件、高温反应釜、化学器皿等领域。
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1 石英玻璃 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。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，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。
石英玻璃是二氧化硅单一成分的非晶态材料，其微观结构是一种由二氧化硅四面结构体结构单元组成的单纯网络，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。[1] 石英玻璃采用高纯度的硅砂作为原料，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硅的汽化、氧化成二氧化硅并加热溶解等过程。 形成用途 石英玻璃的形成是由于其熔体高温黏度很高引起的结果。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，应用十分广泛。 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。 定义 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。 化学性质 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 2
石英玻璃 。熔融后的产品具有极好的加工性能，在极高的粘度范围内，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。微量杂质的存在将给石英玻璃的使用性能带来重大的影响；同时由于工艺过程或热工制度的稍有疏忽，将给外观质量带来多种多样的缺陷，产生大量的废次产品。 概述 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。本公司为半导体工业服务已有40余年的历史，并始终致力于去除上述有害杂质的研制工作。 详细
表1 石英玻璃的化学纯度 单位 × 名称 Al Fe Ca Mg Ti Cu Mn Ni
电熔石英玻璃 32 2.0 1.5 1.5 2.08 0.2 0.27 0.2
气炼石英玻璃 16 0.92 1.5 0.4 1.0 0.01 0.05 <0.3
电弧石英10.4 0.3 0.6 0.3 1.35 0.05 <0.05 <0.3 3
玻璃 合成高纯石英玻璃 0.37 0.31 0.27 0.04 0.03 0.03 0.01 <0.03
红外光学石英玻璃 35 1.45 2.68 1.32 1.06 0.22 0.07 <0.03
紫外光学石英玻璃 3.9 0.4 3.5 1.2 0.45 0.1 0.02 0.06
不透明石英玻璃 56 7.4 15.3 1.57 1.5 0.2 0.1 -
名称 Pb Sn Cr B K Na Li OH-
电熔石英玻璃 0.2 <0.3 <0.3 0.2 2.12 5.31 <0.3 5
气炼石英玻璃 <0.3 <0.3 <0.3 0.2 1.49 1.67 <0.3 400
电弧石英玻璃 <0.03 <0.03 <0.03 <0.1 0.7 1.0 1.0 27
合成高纯石英玻璃 <0.03 <0.03 <0.03 0.3 2.2 3 <0.3 5
红外光学石英玻璃 <0.03 <0.03 <0.03 0.3 2.2 3 <0.3 5
紫外光学石英玻璃 0.04 0.02 0.03 0.1 0.5 1.5 0.05 1200
不透明石英玻璃 - - - - - - - -
失透性 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。 析晶主要出现在表面，其次是内部缺陷处，原因是这些地方容易沾污，引起杂质离子的局部集聚，特4
别是碱离子（如K、Na、Li、Ca、Mg等）进入网络后引起粘度降低，促使失透加速。 由于石英玻璃的热膨胀系数和比重同析晶产物β-方石英相近，所以在高温下连续使用时，尽管析晶区不断扩大，但体积变化并不明显，仍可满意地继续使用，此时尚可减轻玻璃的塑性变形，使耐火度提高。当析晶产物冷却到800℃时，则出现细小的龟裂网络。继续冷却到200-275℃时，则出现方石英从高温型到低温型（即β-方石英→a-方石英）的结构变化，并伴随着发生体积聚变，如果析晶层很深，则石英玻璃亦随之破裂。由于析晶常常出现在有杂质的地方，所以高温使用前的表面状态及周围耐火材料、气氛十分重要。 4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。 表2 各种溶液侵蚀石英玻璃的重量损耗 溶液名称 浓度（比重） 温度/℃ 浸蚀时间 小时 重量损耗 g/m2 透明石英玻璃 重量损耗 g/m2
不透明石英玻璃 盐酸 1.19 60 24 0.034 0.16
硝酸 1.40 115 24 0.11 0.15
硫酸 1.84 205 24 0.06 0.13
氢氟酸 38% 室温 22 2 259.39 379.80
NaOH 1% 101 2 0.80 5.15 KOH 1% 98 2 0.68 4.63 氨水 25% 65 2 0.09 0.33
NaCl 10% 102 2 0.14 0.34 Na2CO3 10% 102 2 1.20 4.99 5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，由于半导体材料要求很高的纯度，所以要求与石英玻璃接触的作为炉衬的耐火材料必须预先经过高温和清洁处理，除掉钾、钠等碱性杂质，然后才能放入石英玻璃内使用。各种离子在石英玻璃中的扩散系数见表3 电学性能 表6 石英玻璃的电性能 性能名称 电性能指标及种类 透明石英玻璃 不透明石英玻璃 耐击穿电压（仟伏/毫米） 室温 >30 >16 500℃ 11 7.6 介电常数（106赫） ε=3.7 ε=3.7 5
介电损耗tgδ(50周/秒) 0.0003 0.001 电阻（欧姆.厘米） 20℃ 1×1019 1×1015 500℃ 3×108 1×107 1000℃ 1×106 3×104 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。 7光学性能编辑 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。 石英玻璃的结构，杂质含量，OH基因及NO、CO等含量是影响光谱透过率的主要因素，氧原子结合不良在0.24μ处则有吸收峰，含有OH基团的石英玻璃，在2.7μ处由于分子振动将产生明显的吸收峰，紫外透过率低主要是由于金属杂质多造成原子吸收光谱所致。 石英玻璃的光谱特性曲线 电熔石英玻璃是很好的透红外材料，但由于杂质的存在，紫外透过率低。氢氧焰熔制水晶所获得的石英玻璃，由于氧结构缺陷，在0.24μ处有吸收峰，同时含有OH基团，所以红外透过极低。用合成原料气炼的高纯光学石英玻璃是最好的透紫外材料，但在2.7μ处有严重的OH吸收峰。只有用合成原料通过电熔或无氢火焰熔融而成的光学石英玻璃，才能很好地透过从远紫外到近红外的连续光谱。 石英玻璃的折射率及光学常数见表7、表8. 表7 光学石英玻璃的折射率（之一） 波长（毫微米） 水晶熔制石英玻璃 合成石英玻璃 185.41 1.57464 - 193.53 1.56071 - 202.54 1.54729 1.54717 206.20 1.54269 1.54266 213.85 - 1.53434 214.45 1.53385 - 226.50 1.52318 1.52299 232.94 1.51834 - 237.83 - 1.51473 248.20 - 1.50841 250.20 1.50762 - 257.62 1.50397 1.50351 265.36 - 1.49994 274.87 1.49634 - 280.35 - 1.49403 289.36 - 1.49098 298.06 1.48859 1.48837