石英玻璃成分

石英玻璃的特点与应用！！

发布者：江苏省金坛市晶玻实验仪器厂(ISO9001:2000认证企业） 发布时间：2007年9月28日

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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。

光学石英玻璃

型 号 JGS1 JGS2 JGS3

生产方法 合成 CVD 气炼 电熔

气泡及杂点（mm2/100cm2） < 0.1

< 0.5 < 0.5

< 0.5 < 0.5

< 0.5

条 纹 Ⅰ-Ⅱ Ⅱ Ⅱ

双折射（nm/cm） 2-4

Ⅰ 4-6

Ⅰ-Ⅱ 4-10

Ⅱ-Ⅲ

荧光（Ex254nm） No Strong V-B Strong V-B

羟 基（ppm） 1200 150 5

杂质含量（ppm） 5 20-40 40-50

透过率%（10mm） 200nm 87 27 7

300-800nm 91 90 90

2.5-3.5μm / / > 80

衰减（Db/m） 325nm 0.13 0.7 /

442nm 0.04 0.04 /

γ 射线

辐照 γ

105Rad

T% 325nm 91 72 63

442nm 92 82 56

γ

106Rad

T% 325nm 91 52 21

442nm 91 63 11

应 用 紫外光学镜头、窗口、棱镜和光掩模基片等 半导体、高温窗口材料等 红外窗口、镜头、棱镜等光学材料

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。

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石英玻璃的加工研究

作者：孙伟

来源：《科学与财富》2020年第17期

摘 要：简要阐述了各种石英玻璃的主要种类、物理性质及化学性质。重点描述了各种石英玻璃加工的主要技术特点和加工难点。探讨了不同类型石英玻璃的不同加工的方法。介绍了石英玻璃加工前单模预制棒的正确挑选。详细梳理了石英玻璃加工的难点并一一提出其问题解决的途径和方法。

关键词：石英玻璃;石英玻璃性质;石英玻璃的加工

一、前言

石英玻璃因其良好的性能广泛应用于光纤生产产业，石英玻璃管是光纤生产的重要组成部分。在生产过程中，石英玻璃需要打孔，这需要很高的精确定位才能满足实际生产的需要。

二、石英玻璃制的性质

石英玻璃主要是由各种纯净的天然放射性石英（如水晶、石英砂等）经过熔化处理制成。它的紫外线膨胀系数极小，是普通放射性玻璃的1/10-1/20，有很好的抗热震性。它的耐热性很高，经常可以使用的温度范围为1100～1200摄氏度，短期内可以使用的温度范围可达1400摄氏度。目前的石英玻璃主要是应用于医院和实验室的光学设备和特殊的高纯度电子产品的光学材料提炼和加工设备。由于它本身具有高的紫外线光谱度和透射，不会因辐射线受到损伤（其他的玻璃产品受到强辐射线的照射后会发暗），因此也是广泛应用于宇宙飞船、风洞窗和分光镜等光度测量计光学系统的一种理想光学玻璃。

三、石英玻璃的加工

在单模石英玻璃的打孔、振动、切削方法中我们目前较为推荐和使用的加工方法是单模超声波振动切削加工，超声波振动切削加工主要是石英玻璃磨料在超声波的振动切削作用下的超声波机械撞击和超声波抛磨的作用与单模超声波空化作用的一种综合结果。接下来我们就简单谈谈目前的超声波振动切削加工的技术和发展方向。（1）利用传统超声铣削加工的技术开辟了数控加工工程中的陶瓷振动切削零件的加工新途径。基于超声波分层和去除振动切削思想的传统超声波振动铣削刀具加工的技术，解决了目前传统的超声铣削加工中工具的损耗严重且不能及时在线进行补偿的技术难题，使得加工出来的带有尖角和锐边的三维复杂型面数控工程的陶瓷振动切削零件已经成为一种可能。（2）为了更好地充分发挥数控刀具的振动切削效能，除了在刀具中选用合适的刀具几何物理参数外，在超声波振动的切削中，人们将更多的时间和注意力集中在转为对数控刀具硬质合金材料的技术开发与应用研究上，其中天然晶粒的金刚龙源期刊网

石英玻璃技术要求pv≤0.25

1.引言

1.1 概述

石英玻璃是一种具有高纯度、高透明度和高耐高温性能的无机材料，是目前应用非常广泛的一种玻璃材料。其由纯度高达99.9以上的二氧化硅(SiO2)组成，没有任何杂质的存在，因此具有优异的光学特性和化学稳定性。

石英玻璃的高透明度使其成为一种理想的光学材料，在光学制造、光学器件以及光学通信等领域得到广泛应用。其良好的光学特性使得石英玻璃能够传递高能量的光束，对于激光技术、光谱分析等有着重要的作用。

此外，石英玻璃还具有优异的耐高温性能，可以在高温环境下长时间稳定地工作。这一特点使得石英玻璃被广泛应用于石化、化工、冶金等领域，例如制造化学反应器、石油钻探设备以及高温反应装置等。

为了确保石英玻璃材料的质量和性能，技术要求非常严格。其中，最关键的要求之一是当PV值（即光学自适应度）小于等于0.25时石英玻璃材料才符合标准。PV值是指通过对玻璃表面的测量得到的一种参数，用来评估光束经过玻璃表面时光学畸变的程度。较低的PV值意味着光束经过石英玻璃时的能量损失较小，从而保证了光学器件的精确度和稳定性。

总的来说，石英玻璃是一种高纯度、高透明度和高耐高温性能的重要材料，具有广泛的应用前景。为保证其质量和性能，PV值≤0.25成为了石英玻璃技术要求的重要指标。随着科技的不断进步和应用领域的扩大，石英玻璃的技术要求也将不断提高，为石英玻璃行业的发展带来更多的机遇和挑战。

1.2文章结构

文章结构部分主要介绍了文章的整体结构和各个部分的内容安排。在这部分内容中，我们可以简要介绍文章的组成部分，并说明每个部分的重点内容。

文章结构部分的内容可以如下所示：

2.正文

本部分详细介绍了石英玻璃技术要求，包括石英玻璃的定义和特点以及具体的技术要求。通过对这些内容的深入探讨，读者可以全面了解石英玻璃技术要求的背景和关键要素。

2.1 石英玻璃的定义和特点

在这一部分，我们将介绍石英玻璃的定义和其具有的特点。首先，我们可以简要介绍石英玻璃是一种具有特殊材料结构和化学成分的无机玻璃。其次，我们可以重点强调石英玻璃具有高温耐性、耐腐蚀性和光透明性等特点。通过对这些特点的介绍，读者可以对石英玻璃有一个整体的认识。