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石英玻璃材质说明
发布时间:2016年04月11日    点击次数:    作者:石英仪器
  石英玻璃是二氧化硅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,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。

  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。

  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
电弧石英玻璃
10.4
0.3
0.6
0.3
1.35
0.05
<0.05
<0.3
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
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