石英玻璃电学性能

光学石英玻璃石英玻璃石英玻璃有透明和不透明石英玻璃两种，透明和不秀明石英玻璃是工业和科研使用的最有经济价值的材料。

其制造（采用熔炼方法）所用的原料为水晶或高纯、超高纯石英砂（透明石英玻璃）和白色石英砂（不透明石英玻璃）。

这两种原料都存在于自然界，它的成份为最纯的SiO2所组成。

石英玻璃和水晶具有相同的化学成份，但在结构上大不相同。

一个是玻璃态，另一个是晶态。

水晶经不起高温热冲击，它遇高温就会破裂并转化成其它晶体变态，而石英玻璃经得起极高温的冲击。

制造透明石英玻璃和不透明石英玻璃要求在高温下进行，因为结晶SiO2在1713℃以上才能熔化。

2．3．1.石英玻璃概述石英玻璃在国外已有160多年历史，1839年法国人首先用氢氧燃烧火焰熔化石英制造石英玻璃，1902年英国人用石墨棒通电获得高温（称为单棒电熔炉）制造石英玻璃，二十世纪40年代发明了电熔连熔炉，50年代随着半导体技术和新型电光源的发展（急需大量石英玻璃），石英玻璃才迅速发展起来。

因为石英玻璃的生产技术难度大，直到目前能够大量生产石英玻璃的国家仅有美国、德国、法国、日本、英国、中国等少数国家。

我国石英玻璃研究始于1957年，在中华人民共和国成立之前是空白。

1956年国家制定12年科技发展规划，要求发展国防急需的57项重点研究任务，解决二弹一星用的新型高性能材料，为研究原子弹、导弹、人造卫星做好物质准备。

石英玻璃是第26项和第40项任务书中指定要研究的内容，任务是下达给当时的国家建筑材料综合研究所。

我国石英玻璃的发展大体可分为5个阶段：1957—1961年为开创阶段，以研究工艺制造方法为主；1962—1966年为形成产业阶段，在此期间完成很多军工任务，民品产量和质量也有很大提高，已初步形成产业；1978—1988年为改革创新时期，高新技术用石英玻璃，如：大规模集成电路用高纯耐高温石英玻璃管、高纯涂层坩埚、电弧法坩埚、光通信用石英玻璃、激光用石英玻璃等都是这一时期研究并大量生产的；1989—2000年为引进国外先进技术、技术创新、增加品种和产量等大发展时期，最为突出的是东海县发展成为电光源用石英玻璃生产基地，年产石英玻璃达6000吨（其中优质品2000余吨），质量极大的提高，成本几倍的下降，技术装备显著的改进。

石英玻璃熔点石英玻璃是一种无机非金属材料，具有优良的光学、电学和热学性能，广泛应用于光学仪器、电子器件、化学仪器等领域。

石英玻璃的熔点是指其从固态转变为液态的温度，熔点的高低直接影响着石英玻璃的制备工艺和应用范围。

石英玻璃是由二氧化硅（SiO2）主要组成的，其熔点较高，一般在1650℃左右。

具体来说，石英玻璃的熔点与其成分、结构以及制备工艺密切相关。

石英玻璃的成分对熔点有很大的影响。

石英玻璃的主要成分是二氧化硅，少量的杂质元素对熔点的影响较小。

二氧化硅的晶体结构稳定，需要较高的能量才能破坏结构，使其转变为液态。

因此，石英玻璃的熔点相对较高。

石英玻璃的结构也会影响其熔点。

石英玻璃的结构是由硅氧四面体构成的，硅原子通过氧原子形成网状结构。

这种结构稳定，需要较高的温度才能破坏结构，使其转变为液态。

因此，石英玻璃的熔点相对较高。

石英玻璃的制备工艺也会对熔点产生影响。

一般情况下，石英玻璃的制备需要高温熔融，然后迅速冷却形成玻璃。

制备工艺中的熔融温度、保温时间等参数会直接影响石英玻璃的熔点。

熔点较高的石英玻璃往往需要更高的熔融温度和更长的保温时间来制备。

石英玻璃熔点的高低决定了其在不同领域的应用范围。

熔点较高的石英玻璃可以耐受较高的温度，广泛应用于高温工艺和高温设备中。

例如，石英玻璃可以用于制作高温炉的窗口、炉管等部件。

此外，石英玻璃还可以用于制作光学仪器，如光纤、光学棱镜等，其高熔点保证了光学仪器的稳定性和耐用性。

石英玻璃的熔点是其固态转液态的温度，熔点的高低与其成分、结构以及制备工艺密切相关。

石英玻璃作为一种重要的无机非金属材料，具有广泛的应用前景。

研究和掌握石英玻璃的熔点规律，对于优化石英玻璃的制备工艺和拓展其应用范围具有重要意义。

电介质的介电常数温度() 温度()石英玻璃电学性能石英玻璃具有很高的介电强度，很低的电导率折电损失，即使在高温时，其电导率与介电损失也较一般材料低，特别适合高温高机械应力条件下作高频和电压绝缘材料。

电导率在20o C时，透明石英玻璃的电导率为10-17-10-16西/米，不透明石英玻璃的电导率为10-14-3.2×10-13西/米，其值与石英玻璃的纯度有关。

介电常数在常温和0-106赫兹频率下，透明石英玻璃的介电常数为3.70；不透明石英玻璃为3.50，温度升高，介电常数略有增加，到450o C以后，介电常数显著增加。

介电损失石英玻璃的介电损失与温度的关系是随温度的升高，介电损失增加，在350o C 以上，介电损失随温度的升高而增加更为显著。

石英玻璃的介电损失击穿强度在200o C时，透明石英玻璃的击穿电压约为普通玻璃的三倍， 500o C时为普通玻璃的十倍。

石英光学玻璃我厂生产的光学石英光学玻璃窗口片，能耐高温和高压，主要应用于：特种光源，光学仪器，光电子，军工，冶金，半导体，光通讯等领域。

它能实验温度：1200度，软化温度为：1730度，具体参数如下。

1．JGS1（远紫外光学石英光学玻璃）它是用高纯度氢氧熔化的光学石英光学玻璃。

具有优良的透紫外性能，特别是在短波紫外区，其透过性能远远地胜过所有其他玻璃，在185mμ处的透过率可达90％，是185—2500mμ波段范围内的优良光学材料。

2．JGS2（紫外光学石英光学玻璃）它是用氢氧熔化的光学石英光学玻璃。

它是透过220—2500mμ波段范围内的良好材料。

3．JGS3：（红外石英光学玻璃）它是具有较高的透红外性能，透过率高达85％以上，其应用波段范围260—3500mμ的光学材料。

石英光学玻璃物理性能高硼硅3.3耐热冲击浮法平板玻璃——一种真正全能、广泛应用的材料！高硼硅3.3耐热冲击浮法平板玻璃是使用浮法工艺生产的，以氧化钠（Na2O)、氧化硼（B2O3)、二氧化硅（SiO2）为基本成份的一种平板玻璃。

石英玻璃化学性能石英玻璃具有高度的化学稳定性，除氢氟酸和热磷酸外，不仅在常温下，而且在高温下也耐各种酸、王水、中性盐、硫和碳的侵蚀，化学稳定性比镍铬合金和陶瓷大150倍，是最好的耐酸材料。

石英玻璃属酸性物质，在耐碱性与乃耐碱性盐方面比较差，能与此类型试剂生成可溶性硅酸盐，故不适用于制造强碱性反应的仪器。

在800o C以下，除P b O以外，石英玻璃实际上不受金属氧化物侵蚀；800o C以上与ZnO、R2O(R表示碱金属)起反应；900o C以上与BaO、MgO、Fe2O3起反应。

1000o C以上与AI2O3、CaO起反应。

熔融金属对石英玻璃的侵蚀性是不同的，对Ag、Au、Cd、Hg、Pt、Mo、Sn、W、Zn 耐侵蚀，与Ca在600o C 以上起反应，与Al、Le、Mg在800o C以上起反应，而与Li在250o C以上即起反应。

硅对石英玻璃有侵蚀，而碳在1800o C以上与石英玻璃起反应，在850o C以下，石英玻璃与Na2CO3不起反应，900o C以下，石英玻璃与Na2So4起反应，而在800o C时硝酸钠、无水硼砂、氯化钙强烈侵蚀石英玻璃。

在常温下，石英玻璃对水是稳定的，即使在高温高压下，水对石英玻璃的侵蚀也是很小，在100个大气压和310o C下与水作用3小时，石英玻璃的失重仅为1.13克/米2。

石英光学玻璃性能石英玻璃的光学性能有其独特之处，它可以透过远紫外光谱，是所有透紫外材料最优者，可透过可见光和近红外光谱，用户可以根据需要，从185-3500μm 波段范围内任意选择所需品种。

折射率石英玻璃的折射率很小，透明石英玻璃的折射率ND=1.45845，光学石英玻璃在20o C 之标准值ND=1.4586±4×10-4。

在紫外部分（214.4纳米-280.3纳米）的折射率为1.5341-1.4942；在可见光部分（404.6纳米-766.5纳米）为1.4698-1.45413；在红外部分（863.0纳米-36501纳米）为1.45251-1.47454，随波长增加而折射率下降。

石英玻璃是以含二氧化硅物质，如水晶、硅石。

四氧化硅为原料高温熔制而成。

其二氧化硅含量比普通玻璃高得多，一般石英玻璃二氧化硅含量在99.999%。

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。

石英玻璃是良好的耐酸材料，除氢氟酸和300度以上的热磷酸外，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倍，它耐高温，耐热震，热膨胀系数特别小。

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倍，对全部频率的介电损失很微小，绝缘耐压强度大。

石英玻璃还具有耐宇宙放射线，和不透原子核裂变产物的性质。

石英玻璃主要用于电光源，半导体，光学新技术等方面。

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。

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、电学的极佳性能、做雷达上的超声延迟线，红外跟踪测向，红外照像、通迅、摄谱仪、分光光度计的棱镜，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。

石英玻璃还用于：化工、冶金、电工、科研等方面在化工方面：可做高温耐酸性气体的燃烧、冷却的和通风装置，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。

在高温业作方面：可做光学玻璃的，坩埚成萤光体客气，电炉炉芯管，气体燃烧辐射体，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，随着现代科学技术的发展，石英玻璃在各个领域方面得到更加广泛的应用。

石英玻璃是用二氧化硅制造的特种工业玻璃，是一种非常优良材料。

石英玻璃具有一系列优良的物理、化学性能：1、耐高温。

•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。

石英玻璃石英玻璃是由二氧化硅单一组分组成的玻璃。

这种玻璃硬度大可达莫氏七级，膨胀系数低，耐高温，化学稳定性、电绝缘性都比较好，除氢氟酸、热磷酸外，对一般酸有较好的耐酸性。

透明的石英玻璃有良好的透紫外线性能和光学性能。

用于制造光学仪器、电学设备、医疗设备和耐高温耐腐蚀的化学仪器。

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。

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。

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。

熔融后的产品具有极好的加工性能，在其高的粘度范围内，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。

石英玻璃是用二氧化硅制造的特种工业玻璃，是一种非常优良的材料。

石英玻璃具有一系列优良的物理、化学性能: 1、耐高温。

石英玻璃的软化点温度约1730℃，可在1100℃下长时间使用，短时间最高使用0温度可达1400℃。

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，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，将石英玻璃加热到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波段都有较好的透光性能，可见光透过率在95%以上，特别是在紫外光谱区，最大透过率可达90%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、冶金、建材、化学、机械、电力、环保等各个领域。

另外，石英玻璃膨胀系数极小，为普通平板玻璃的十四分之一，石英玻璃具有不怕急冷急热的特点，将石英玻璃加热到900℃，再放入冷水中也不会炸裂。

石英玻璃分为线膨胀和体膨胀。

石英玻璃膨胀与收缩曲线是全等的，可逆的石英玻璃耐温性热血性能是石英玻璃重要性能之一。

石英玻璃的耐高温性能，远远超过任何一种玻璃。

它的熔化温度在1713℃以上,软化温度1580℃±10℃，退火温度1140±20℃石英玻璃能承受1000℃以上的高温，短时间可在1450℃高温下使用。

高温下使用，不透明石英玻璃可在900℃高温下使用。

石英玻璃纯度石英玻璃是由单纯的二氧化硅组成的玻璃。

石英玻璃通常分为同名石英玻璃和不透明石英玻璃两大类。

石英玻璃纯度高，化学稳定性好。

按目前国家颁布标准规定：不透明石英玻璃二氧化硅的含量为99.5%以上，气炼透明石英玻璃的二氧化硅含量在99.97%以上，高纯石英玻璃而氧化硅的含量在99.999%以上，采用四氧化硅直接气炼法生产的石英玻璃，其二氧化硅含量可达99.9999%以上。