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1、石英玻璃的用途石英玻璃是用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃,是一种非常优良的基础材料。石英玻璃具有一系列优良的物理、化学性能,如:1、耐高温。石英玻璃的软化点温度约 1730,可以在 1100下长时间使用,短时间最高使用温度可达 1450。2、耐腐蚀。除氢氟酸外,石英玻璃几乎不与其他酸类物质发生化学反应,其耐酸能力是陶瓷的 30 倍,不锈钢的 150 倍,尤其是在高温下的化学稳定性,是其它任何工程材料都无法比拟的。3、热稳定性好。石英玻璃的热膨胀系数极小,能承受剧烈的温度变化,将石英玻璃加热至 1100左右,放入常温水中也不会炸裂。4、透光性能好。石英玻璃在紫外到红外的整个光谱波段都有较好的透光
2、性能,可见光透过率在 93%以上,特别是在紫外光谱区,最大透过率可达 80%以上。5、电绝缘性能好。石英玻璃的电阻值相当于普通玻璃的一万倍,是极好的电绝缘材料,即使在高温下也具有良好的电性能。石英玻璃由于具有上述优良的理化性能,因此被广泛的应用于电光源、半导体、光通信、军工、治金、建材、化学、机械、电力、环保等各个领域。.石英玻璃具有优异的光学性能,不仅可见光透光度特别好,而且透紫外线,红外线。g%JL石英玻璃是良好的耐酸材料,除氢氟酸和 300 以上的热磷酸外,在高温下,它能耐硫酸,硝酸,盐酸,王水,中性盐类,碳和硫等侵蚀,其化学稳定性相当于耐酸陶瓷的 30倍,相当于镍铬合金和陶瓷的 150
3、 倍,它耐高温,耐热震,热膨涨系数特别小。T?OBPr石英玻璃电学性能极佳,在常温下,它的电阻相当于普通玻璃的 10 10 倍,对全部频率的介电损失很微小,绝缘耐压强度大。PFd;I石英玻璃还具有耐宇宙射线和不透原子核裂变产物的性质。oT)2石英玻璃主要用于电光源,半导体,光学新技术等方面。Z1新型光源方面:做高压水银灯、长弧氙灯、碘钨灯、碘化铊灯、红外线灯和杀菌灯等。X半导体方面:是半导体材料和器件生产过程中不可缺少的材料,如生长锗,硅单晶的坩埚、舟皿炉芯管和钟罩等。-$在新技术领域中:用其声、光、电学的极佳特性、做雷达上的超声延迟线,红外跟踪测向,红外照像、通讯、摄谱仪、分光光度计的棱镜,
4、透镜、大型天文望远镜的反射窗,高温作业窗、反应堆、放射性装置;火箭,导弹的鼻锥体,喷嘴和天线罩:人造卫星的无线电绝缘零件,辐射;热天秤,真空吸附装置,精密铸造等。+m6)石英玻璃还用于:化工、冶金、电工、科研等方面。o|6r在化工方面:可做高温耐酸性气体的燃烧、冷却和通风装置,酸性溶液的蒸发,冷却吸物收,贮存装置,蒸馏水,盐酸、硝酸、硫酸等的制备和其它物理化学实验用品。在高温作业方面,可做光学玻璃的,坩埚烧成萤光体客气,电炉炉芯管,气体燃烧辐射体,热电偶保护管等。在化工方面,可做高压高频绝缘管,引波管等。$oIHF/在光学方面:石英玻璃和石英玻璃棉可作火箭的喷咀,宇宙飞船防热罩和观察窗等,总之
5、,随着现代科学技术的发展,石英玻璃将在各个领域方面得到更加广泛的应用。4s二、受热性能:,5.透明石英玻璃的线膨胀系数的 5.4*10 ,相当于普通玻璃的1/121/20 由于石英玻璃的热膨胀系数低,故热稳定性能特别好,透明石英玻璃的平均比热是 0.251(0900 )热传导率是 0.0035 卡/厘米、秒、度(20 )透明石英玻璃的变形点,退火点和工作温度。m=请参看表 2。性能 透明石英玻璃 B1g|表 2.透明石英玻璃的变形点,退火点和工作温度 性能 透明石英玻璃 变形点 1075h退火点 1180f软化点 1730N工作温度 连续短时间 1000-110013003RW三、化学性能:
6、石英玻璃是良好的耐酸材料,其化学稳定性相当于耐酸陶瓷的 30 倍,相当于镍铬合金和陶瓷的 150倍,在高温和浓酸中应用优越性尤为显著,除氢氟酸和300以上的磷酸外,不为其它酸所侵蚀,特别能耐高温下硫酸,硝酸,盐酸和王水的侵蚀。j请参看表 3 表 3.浓酸处理后石英玻璃的损耗量 酸 类 处理时间(小时) 温度()透明石英玻璃(克/平方米) 硫酸(比重1.82) 24 205 0.06 硫酸( 比重 1.40) 24 115 0.11 硫酸(比重1.19) 24 66 0.14 硫酸( 比重 1.84) 240 20 0.016 硫酸(比重1.40) 240 20 0.06 硫酸(比重 1.19)
7、 240 20 0.18 四、电气性能:石英玻璃几乎不含导电碱离子,故属不良导体,它的介电损失对全部频率都很小,用作固体绝缘材料,其电化和机械性能远较其它材料优越,在常温下,透明石英玻璃的固有电阻的 10 欧姆厘米,相当于普通玻璃的 10 倍,在常温下,对全部频率的介电系数是一个常数 3.78,随着温度增高,在 550时达到最大值,导电率也很小,当温度相当高时也未出现结构松弛和变形,所以介电损失非常小,因此绝缘耐压大。IR请参看表 4 温度( ) 透明石英玻璃耐电压(千伏/毫米) 20 43 100 37 200 32 300 28 400 17 500 10 600 5.2 透明石英玻璃使用
8、中注意事项$wdo1、石英玻璃制品,在使用前,必须用取离子水认真清洗或用酒精擦洗干净,清洗后严禁用手直接接触,和防止落上灰尘,否则会使石英玻璃失去高纯度性,而直接影响使用寿命。52、虽然石英玻璃的耐急冷急热性能均非常好,但和其它物质一起使用,必须考虑到其它物质的膨胀系数,否则就会造成破损。h石英玻璃性能-石英玻璃的化学纯度&ivR石英玻璃的纯度主要取决与原料,用四氯化硅等高纯原料生产的石英玻璃纯度可以达到 6 个九(99.9999%) ;用提纯的优质天然石英生产的石英玻璃纯度可以达到 4 个九,用于半导体工业;用优质天然石英生产的普通石英玻璃纯度在 3 个九左右。4PR表中列出石英玻璃分析杂质含量水平 P产品出厂时将提供同批产品的实际分析数据。 L1 Na K Fe Al Ca Mg Cu Co Mn Ni OH 气炼石英石英 0.55 1.8 1.5 0.55 18 2.6 0.65 0.25 0.02 0.05 0.03 160连熔石英玻璃 2.02 4.4 1.2 2.2 22 3.7 0.53 0.04 0.04 0.05 0.04 150 合成石英玻璃 0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.11200E1