石英玻璃的物理和化學(xué)性能

      石英玻璃是用二氧化硅制造的特種工業(yè)玻璃，是一種非常優(yōu)良的材料。石英玻璃具有一系列優(yōu)良的物理、化學(xué)性能:1、耐高溫。石英玻璃的軟化點(diǎn)溫度約1730℃，可在1100℃下長(zhǎng)時(shí)間使用，短時(shí)間最高使用0溫度可達(dá)1400℃。2、耐腐蝕。除氫氟酸外，石英玻璃幾乎不與其他酸類物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，尤其是在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性，是其它任何工程材料都無(wú)法比擬的。3、熱穩(wěn)定性好。石英玻璃的熱膨脹系數(shù)極小，能承受劇烈的溫度變化，將石英玻璃加熱到1100℃左右，放入常溫水中也不會(huì)炸裂。4、透光性能好。石英玻璃在紫外到紅外的整個(gè)光波段都有較好的透光性能，可見光透過(guò)率在95%以上，特別是在紫外光譜區(qū)，最大透過(guò)率可達(dá)90%以上。5、電絕緣性能好。石英玻璃的電阻值相當(dāng)于普通玻璃的一萬(wàn)倍，是極好的電絕緣材料，即使在高溫下也具有良好的電性能。石英玻璃由于具有上述優(yōu)良的理化性能，因此被廣泛的應(yīng)用于電光源、半導(dǎo)體、光通信、軍工、冶金、建材、化學(xué)、機(jī)械、電力、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。

  另外，石英玻璃膨脹系數(shù)極小，為普通平板玻璃的十四分之一，石英玻璃具有不怕急冷急熱的特點(diǎn)，將石英玻璃加熱到900℃，再放入冷水中也不會(huì)炸裂。

  石英玻璃分為線膨脹和體膨脹。石英玻璃膨脹與收縮曲線是全等的，可逆的石英玻璃耐溫性熱血性能是石英玻璃重要性能之一。石英玻璃的耐高溫性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何一種玻璃。它的熔化溫度在1713℃以上,軟化溫度1580℃±10℃，退火溫度1140±20℃石英玻璃能承受1000℃以上的高溫，短時(shí)間可在1450℃高溫下使用。高溫下使用，不透明石英玻璃可在900℃高溫下使用。石英玻璃純度 石英玻璃是由單純的二氧化硅組成的玻璃。

  石英玻璃通常分為同名石英玻璃和不透明石英玻璃兩大類。石英玻璃純度高，化學(xué)穩(wěn)定性好。按目前國(guó)家頒布標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：不透明石英玻璃二氧化硅的含量為99.5%以上，氣煉透明石英玻璃的二氧化硅含量在99.97%以上，高純石英玻璃而氧化硅的含量在99.999%以上，采用四氧化硅直接氣煉法生產(chǎn)的石英玻璃，其二氧化硅含量可達(dá)99.9999%以上。

  石英玻璃的物理和化學(xué)性能，無(wú)疑是以其結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出來(lái)的。許多學(xué)者對(duì)石英玻璃的結(jié)構(gòu)作了大量的研究工作，蘭達(dá)爾學(xué)說(shuō)證明:石英玻璃的組成是單純的，而且是由(SiO4)硅氧四面體組成的，每一個(gè)硅原子平均為四個(gè)氧原子以大致1。62à。從而說(shuō)明了石英玻璃結(jié)構(gòu)近似于高溫下的石英結(jié)構(gòu)，只是硅氧四面體的排列不同，石英玻璃的硅氧四面體的排列是無(wú)規(guī)則的，由于溶制石英玻璃方法不同，在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)形式也不同。如在強(qiáng)還原氣氛中SiO2實(shí)際上是SiO2-x,x值為10-4。再如氣煉（合成有水）融融石英玻璃中含有大量羥氧基(OH-)SiO2-H2O系的性質(zhì).石英玻璃中含有雜質(zhì)與結(jié)構(gòu)也有關(guān)，所以說(shuō)石英玻璃的結(jié)構(gòu)時(shí)十分復(fù)雜的。