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石英玻璃的分类

石英玻璃的分类 石英产业
2024-03-07
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导读:纯净的石英玻璃由单一的二氧化硅(SiO2)成分构成,与石英晶体中Si-O呈规律的周期性排列不同,石英玻璃中的Si-O键呈短程有序、长程无序的排列状态,因此其各项物理性质表现出各向同性。由于Si-O键的














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概述 


纯净的石英玻璃由单一的二氧化硅(SiO2)成分构成,与石英晶体中Si-O呈规律的周期性排列不同,石英玻璃中的Si-O键呈短程有序、长程无序的排列状态,因此其各项物理性质表现出各向同性。由于Si-O键的键能较强且较为稳定,石英玻璃具有较高的软化温度和一系列优异的性能。


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 石英玻璃分类


根据制备方法的不同可以将其分为天然石英玻璃和合成石英玻璃,前者通过天然石英原料熔制而成,而后者以含硅化合物为原料通过化学合成制得。


根据外观可以将其分为透明石英玻璃和不透明石英玻璃,两者的区别在于石英玻璃中气泡的含量不同,不透明石英玻璃中含有一定浓度的微气泡,因此从外观来看其为白色、混浊的非透明状。透明石英玻璃中气泡含量很少,通常用ppm(百万分之一质量浓度)来表示,其外观为透明状。透明石英玻璃的制备条件远比不透明石英玻璃严苛,其应用范围也远大于后者。

按照光谱特征可以将其分为紫外石英玻璃、红外石英玻璃、可见光谱石英玻璃及宽光谱石英玻璃等。



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国际分类


国际学术和工业领域通用的石英玻璃分类方法为按照其制备工艺进行分类。根据制备工艺和性质的不同,通常可以将透明石英玻璃分为以下四类: 

I类:以天然石英为原料,在真空或惰性气体环境下通过电熔方法制得的透明石英玻璃。此种石英玻璃的羟基含量一般低于5 ppm,但是含有较高的金属杂质,如Al(30~200 ppm)、Na(4~10 ppm)等。 

II类:以天然石英为原料,通过燃烧器火焰熔制得到的透明石英玻璃。由于燃烧过程一般有水生成,此类石英玻璃的羟基含量一般高于I类石英玻璃,约为250~400 ppm。 

III类:以四氯化硅(SiCl4)为原料,在氢氧火焰中通过水解反应制得的合成石英玻璃。此类石英玻璃几乎不含金属杂质,但是羟基含量高达1000 ppm,Cl元素含量高达100 ppm。 

IV类:以SiCl4为原料,在等离子火焰中热解制得的合成石英玻璃。由于避免了水解反应,此类石英玻璃的羟基可低至0.4 ppm,但是Cl元素含量略有提高,约为200 ppm。













来源:马千里:高纯石英玻璃制备过程的研究和工艺优化,华中科技大学

【声明】内容源于网络
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