石英玻璃是由二氧化硅單一組分構(gòu)成的特種工業(yè)技術(shù)玻璃,具有普通玻璃無可比擬的一系列優(yōu)異性質(zhì),是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)、光學、光伏、半導(dǎo)體等國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和航空航天等國防領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)性材料。
一、石英玻璃概述
石英玻璃是由各種純凈的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。線膨脹系數(shù)極小,是普通玻璃的1/10~1/20,有很好的抗熱震性。它的耐熱性很高,經(jīng)常使用溫度為1100℃~ 1200℃,短期使用溫度可達1400℃。石英玻璃主要用于實驗室設(shè)備和特殊高純產(chǎn)品的提煉設(shè)備。
石英玻璃是二氧化硅單一成分的非晶態(tài)材料,其微觀結(jié)構(gòu)是一種由二氧化硅四面結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)單元組成的單純網(wǎng)絡(luò),由于Si-O化學鍵能很大,結(jié)構(gòu)很緊密,所以石英玻璃具有獨特的性能,尤其透明石英玻璃的光學性能非常優(yōu)異,在紫外到紅外輻射的連續(xù)波長范圍都有優(yōu)良的透射比,因此也是用于宇宙飛船、風洞窗和分光光度計光學系統(tǒng)的理想玻璃。
二、石英玻璃的結(jié)構(gòu)特點
純凈的石英玻璃由單一的二氧化硅(SiO?)成分構(gòu)成,石英玻璃中的Si-O鍵呈短程有序、長程無序的排列狀態(tài),由于Si-O鍵的鍵能較強且較為穩(wěn)定,因此石英玻璃具有較高的軟化溫度、極佳的光譜透過性、極低的熱膨脹系數(shù)和電導(dǎo)率、極高的化學穩(wěn)定性、耐輻照性以及在極端條件下較長的工作壽命等特點。