石英晶体
石英的晶格类型
石英的晶格类型石英,也被称为石英石,是一种常见的矿物,其晶格类型为三斜晶系。
石英晶体呈六面体或者六面柱体的形状,结构密实而有序。
它是地壳中含量最高的矿物之一,广泛存在于地球的各个岩石中。
石英的晶格结构是由硅氧四面体构成的,每个硅氧四面体的中心是一个硅离子,而四个氧离子围绕在其周围形成四面体结构。
这些硅氧四面体通过共享氧离子的方式相互连接,形成了一个稳定的三维晶体结构。
石英的晶格结构在空间中是无限重复的,这种有序排列使得石英具有一些特殊的性质和应用价值。
石英的晶格类型为三斜晶系,这意味着其晶体具有三个不等长且不垂直的轴。
这种晶格类型使得石英的晶体形状呈现出不规则的六面体或六面柱体。
石英的晶格参数决定了其晶体的大小和形状,也影响了其物理和化学性质。
石英的晶体结构具有高度的对称性,每个晶胞中有三个不等价的硅原子和六个不等价的氧原子。
这种高度的对称性使得石英具有一些特殊的光学和电学性质。
例如,石英具有压电效应和透明性,可以用于制造压电器件和光学仪器。
石英的晶格结构还决定了其热稳定性和化学稳定性。
石英具有高熔点和低热膨胀系数,使得它在高温和低温条件下都能保持稳定。
此外,石英对大多数化学物质具有较强的抗腐蚀性能,使其在化学工业中得到广泛应用。
除了在地壳中广泛存在外,石英还具有许多重要的应用价值。
例如,石英可以用于制造光学器件,如光纤和激光器。
石英的高透明度和优异的光学性能使其成为光学领域的重要材料。
此外,石英还可以用于制造压电器件、陶瓷材料和电子器件等。
石英的晶格类型为三斜晶系,其晶体结构由硅氧四面体构成,具有高度的对称性和稳定性。
石英的晶格结构决定了其物理和化学性质,使其具有许多重要的应用价值。
石英在光学、电子、化工等领域都有广泛的应用,对人类社会的发展起到了重要作用。
石英晶体形状
石英晶体形状
石英晶体是一种常见的矿物,其晶体形状多种多样,下面将介绍几种常见的石英晶体形状。
1. 六方柱状晶体
六方柱状晶体是石英晶体中最常见的形状之一。
它的外形像一个六边形的柱子,顶部和底部都是六边形。
这种晶体形状在自然界中很常见,可以在石英矿物中轻易地找到。
2. 六方板状晶体
六方板状晶体是另一种常见的石英晶体形状。
它的外形像一个六边形的薄片,厚度很薄,通常只有几毫米。
这种晶体形状在石英矿物中也很常见。
3. 立方体状晶体
立方体状晶体是石英晶体中比较少见的形状之一。
它的外形像一个正方体,六个面都是正方形。
这种晶体形状在自然界中比较罕见,通常只在一些特殊的石英矿物中出现。
4. 棱柱状晶体
棱柱状晶体是石英晶体中比较特殊的形状之一。
它的外形像一个长
方形的柱子,四个面都是长方形。
这种晶体形状在自然界中比较罕见,通常只在一些特殊的石英矿物中出现。
5. 针状晶体
针状晶体是石英晶体中比较特殊的形状之一。
它的外形像一根细长的针,长度可以从几毫米到几厘米不等。
这种晶体形状在自然界中比较罕见,通常只在一些特殊的石英矿物中出现。
石英晶体形状多种多样,每一种形状都有其独特的特点和用途。
石英晶体在工业、科研和生活中都有广泛的应用,因此对其形状的研究和了解具有重要的意义。
石英晶体-材料与谐振器常识
石英振荡器种类
2.石英振荡器种类: b.以器件封装方式分为:DIP插件 与 SMD贴片 DIP插件:如2X6,3X8;49S; SMD贴片:如SMD3225,SMD7015(我司M6)
c.以切型切角分: AT,BT,CT,DT,ET,FT,GT,HT,MT,NT, (xyt) X+50 目前常用的切型有AT 与 NT, (xyt) X+50弯曲振动 AT切型:对应高频MHz 产品如49S,SMD3225:4~37M NT切型:对应低频KHz 产品如2X6,3X8:32.768K
影响石英晶体谐振频率与电阻的主要因素
最小电阻: R0=Kr/ 2∏f0co = Kr t/kcf0S
Co=kc S/t
R=R0+ △R
电阻变量△R与材料品质,切割质量,晶片结构对称度, 表面质量,金属镀膜质量,封装介质,真空度,温湿度 ,洁净度,挥发物,内应力,老化烘烤温度时间,焊接 材料受热扩散流动变化等因素有关。
影响石英晶体谐振频率与电阻的主要因素
b. 高频产品: f0=kf n/t, 频率系数kf与切型切角,长厚比L/t,温度有关系; AT切型 基频 泛音n=1,长厚比L/t>20,,25 ℃ f0=1665/t KHz (t=晶片中间最大厚度 mm) BT切型 基频 泛音n=1,长厚比L/t>20,,25 ℃ f0=2560/t KHz (t=晶片中间最大厚度 mm) 高频片调频原理:喷银加厚或离子蚀刻减厚 来调频
石英晶振主要两个电气参数:谐振频率f 与 电阻或阻抗R a.音叉低频产品: f0=kf W/L2 W:音叉单臂宽度,L:音叉叉深 mm 频率系数kf与切型切角,长宽比L/W,温度有关系; 长宽比L/W<0.16, NT切型,25 ℃ f0=(760~800) W/L2 音叉调频原理:改变音叉臂L或 重心分布 f=f0 + △f 机械振动频率f0与W, L有关 频率变量△f 与晶片表面质量,金属镀膜质量及分布,封装 真空度,温湿度,洁净度,老化烘烤温度时间,焊接材料 受热扩散流动变化等因素有关。
石英是什么
石英是什么石英(Quartz)是一种常见的矿物,由硅和氧组成,化学式为SiO2。
它是地壳上最常见的矿物之一,并广泛应用于各个领域。
石英具有许多出色的物理和化学特性,因此在科学研究、工业生产和装饰建筑等领域都有着重要的应用。
石英晶体的结构是层状结构,其中每个硅原子周围都被四个氧原子所包围。
这种结构使得石英的晶体具有高度的稳定性和硬度,使其成为一种重要的工业材料。
石英在自然界中广泛存在,常常以簇状或釜状聚集在一起。
在地球上的各个地方,我们都可以找到石英的踪影。
此外,石英也是一种具备稳定光学性质的材料,因此在光学仪器和精密计时器等领域中有广泛的应用。
石英的形态多种多样,它可以是单晶体,也可以是微晶体或胶状石英。
其中,单晶石英是最常见的形态,通常呈现六角形的长柱状结构。
这种结构使得石英在光学上表现出一些非常有趣的性质,比如双折射和旋光现象。
这些性质使得石英在光学仪器中用于制备偏振器和光学棱镜等器件。
除了光学性质,石英还具有良好的耐热性和化学稳定性。
它可以在高温和酸性环境下长时间稳定存在,不发生明显的变化。
这使得石英在高温炉、化学反应器和实验室玻璃器皿等方面得到了广泛应用。
石英还具有很高的硬度,被评为硬度等级中的第7级。
它在矿石样本中很常见,也广泛用于制造研磨工具和砂纸。
此外,石英还可以用来制备石英钟、石英电子器件和石英奖杯等。
石英在建筑和装饰领域也有广泛的应用。
其白色或透明的外观为其赢得了很多粉饰装潢的使用机会。
石英可用于制作台面、地板和墙壁,其耐用性和美观性使其成为室内装饰的理想选择。
此外,石英还可以加工成各种形状和尺寸的雕刻品和装饰品。
总结起来,石英是一种由硅和氧组成的矿物,具有许多出色的物理和化学特性。
它被广泛用于科学研究、工业生产和装饰建筑等领域,如光学仪器、高温炉、化学反应器和石英钟等。
无论是在自然界还是在人类的应用中,石英都扮演着重要的角色,并发挥出它独特的性质和优势。
石英晶体基础知识
石英,学名二氧化硅。
是自然界分布最广的物质之一。
它有五种变体(β石英、α石英、α磷石英、方石英、溶炼石英),其中只有β石英才具有压电效应,当施加压力在晶片表面时 , 它就会产生电气电位 , 相对的当一电位加在芯片表面时 , 它就会产生变形或振动现象 , 掌握这种振动现象 , 控制其发生频率的快慢 , 以及精确程度 , 就是水晶震荡器的设计与应用。
石英晶体的化学性质极为稳定,常温下不溶于盐酸、硝酸、硫酸等水和酸,只溶于氢氟酸。
在加热时石英晶体能溶于碱溶液,这个特点成为人造水晶的基础。
因此现在一般采用氟化氢氨对石英晶体进行腐蚀。
石英晶体的理想外型见图 1-1 ,从图中可以看出,石英晶体存在左旋与右旋之分,左、右旋晶体为镜像对称。
石英晶体的理想外型总共有三十个晶面,共分五组,每组六个,即:六个 M 面(柱面),六个 R 面(大棱面),六个 r (小棱面),六个 S 面和六个 X 面,这些晶面间的夹角见表 1-1 。
实际上理想的外型是很难见到的,尤其是人工培育的水晶,由于籽晶的切割方位及外型不同使我们看到的形状与上图大不相同,甚至面目全非,各种结晶面不易辨认。
水晶常见的缺陷有:双晶、包裹体、裂隙、炸裂、贝裂等如果把交变电压施加于石英晶片两个电极之间,当交变电压的频率与石英晶片固有振动频率一致时,通过逆压电效应,晶片便产生机械振动。
同时又通过正压电效应而输出电信号。
一般石英晶体谐振器的频率范围可以从数百赫兹到几百兆赫兹。
•等效电路如图 1-2 :•工作原理:晶体振荡器电路有反馈型和负阻性两种,通常用反馈型振荡电路,其工作原理如图 1-3 :•主要技术要求主要内容包括:工作频率、输出电平和输出阻抗、频率准确度、频率稳定度、老化率、频率微调范围、压控特性、开机特性、功率消耗。
1 )谐振特性通过晶片的电流 I 随外加讯号频率 f 而改变,当 F=fm 时,电流有最大值 Im ,这时谐振器阻抗最小。
当 f=fa 时,电流最小值为 In ,这时谐振器阻抗最大。
石英石的成分主要是什么元素
石英石的成分主要是什么元素
石英石,也称为人造石英石,是一种人工合成的复合材料,主要由天然石英晶体、树脂和颜料组成。
在这些主要成分中,石英晶体起着至关重要的作用,它是石英石的主要成分之一。
石英晶体是一种极硬的矿物,其化学成分为二氧化硅(SiO₂)。
石英晶体在自然界中非常常见,可以在许多类型的岩石中找到。
在制造石英石的过程中,石英晶体经过特殊处理,与树脂和颜料混合后,形成了坚固耐用的人造材料。
除了石英晶体外,树脂是另一个石英石的重要组成部分。
树脂通常是一种合成树脂,其主要作用是固化石英晶体和颜料,将它们牢固地粘合在一起。
树脂还帮助石英石获得光滑的表面和更好的耐磨性。
此外,颜料也是制造石英石中不可或缺的成分之一。
颜料用于为石英石赋予各种不同的颜色和纹理,使其看起来更加美观大方。
颜料的添加还可以使石英石具有更好的抗污性和抗UV性能。
总的来说,石英石的主要成分是石英晶体、树脂和颜料。
石英晶体提供了石英石的坚固性和硬度,树脂帮助固化石英晶体并使其具有光滑表面,颜料则赋予石英石多样的外观和颜色选择。
这些不同的成分协作使石英石成为一种理想的室内装饰材料,广泛应用于厨房台面、浴室盆、地板等领域。
石英晶体介绍
石英晶体介绍1、具有压电特性:压电效应:某些介质由于外界机械作用(如压缩,拉伸等等)而在其内部发生极化,产生表面电荷的现象叫压电效应。
逆压电效应:某些介质置于外电场中,由于电场的作用,会引起介质内部正负电荷中心的位移,导致介质发生形变,这种效应称为逆压电效应。
石英晶体在沿X 轴(或Y 轴)方向的力的作用时,在X 方向产生压电效应,而Y 和Z 方向不产生压电效应,X 轴称为电轴,Y 轴称为机械轴。
2、具有各向异性:石英晶体是一种良好的绝缘材料,导热系数在室温附近,沿Z轴方向是垂直于Z 轴方向的2 倍左右,沿Z 轴方向的线性膨胀系数a3 约为沿垂直于Z 轴方向线性膨胀系数a1 的1/2,其介电系数ε,压电系数d 等随方向的不同其数值也不同,在不同温度,导热系数K 与膨胀系数a 的数值也不同。
3、是外形高度对称的单晶体,其特征是原子和分子有规则的排列发育良好的石英晶体,外形最显著的特点是晶面有规则的配置,石英晶体的晶面共30 个,六个m 面(柱面),六个R 面(大棱面)六个r 面(小棱面)六个s 面(三方偏锥面),六个X 面(三方偏面),相邻M 面的夹角度为60,相邻M 面和R面的夹角与相邻M 面和r 面的夹角都等于3813′,相邻s 面与X 面的夹角为2557′。
石英晶体存在一个三次对称轴C 和三个互成120的轴a、b、d,在讨论石英晶体的物理性质时,采用下图所示的直角坐标系较为方便,选C 轴为z 轴,a或b、d)轴为X 轴,与X 轴Z 轴垂直的Y 轴,其指向按1949 年IRE 标准规定,对左右旋晶体均采用右手直角坐标系。
4、具有双折射现象:但当光沿Z 轴方向射入时不发生双折射现象,所以又称Z 轴为光轴。
5、石英晶体的密度ρ=2、65g/cm2,硬度为莫氏硬度7,在常温常压下不溶于三酸(HCL,H2SO4,HNO3),属于溶解度极小的物质,但是氢氟酸和氟化氢铵却是石英晶体良好的溶解液,其化学反应方程式SiO2+4HF=SiF4+2H2O(3SiF4+3H2O=H2SiO3+2H2SiF6)SiO2+4HF+2NH4F=(NH4)2SiF6+2H2O其特性用于石英片的腐蚀。
石英晶体
石英晶体石英简介石英的化学成分为SiO2,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。
广义的石英还包括高温石英(b-石英)。
低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出,柱面有横纹,类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。
石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。
纯净的石英无色透明,玻璃光泽,贝壳状断口上具油脂光泽,无解理,摩氏硬度7,比重2.65。
受压或受热能产生电效应。
变种石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。
无色透明的石英称为水晶,紫色水晶俗称紫晶,烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶,玫瑰红色的俗称芙蓉石;呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓,具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙,玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆,细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石,俗称火石。
石英的用途很广。
无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料,来制造石英谐振器和滤波器。
一般石英可以作为玻璃原料,紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。
石英是最重要的造岩矿物之一,在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。
巴西是世界著名的水晶出产国,曾发现直径2.5米、高5米、重达40余吨的水晶晶体石英晶体振荡器的特点石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
一、石英晶体振荡器的基本原理1、石英晶体振荡器的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
石英的晶系结构
石英的晶系结构石英是一种常见的矿物,它具有特殊的晶系结构。
石英晶系结构属于三斜晶系,是一种六角棱柱形的晶体结构。
下面将详细介绍石英的晶系结构及其特点。
石英的晶系结构属于三斜晶系,它的晶体形状呈六角棱柱状。
石英晶体的外形通常为六面体或六角柱,顶端有一个六角锥。
石英晶体的晶面有很多种,其中最常见的有(0001)、(1010)、(0110)等。
石英的晶系结构非常规则,晶体对称性较高。
石英晶体的晶胞结构由硅氧四面体构成,硅氧四面体的中心是硅离子,四个顶点是氧离子。
硅氧四面体通过共享氧离子形成了三维网状结构,这也是石英晶体硬度高、化学稳定性强的原因之一。
硅氧四面体的连接方式决定了石英晶体的晶系结构。
石英晶体的晶胞结构中含有很多的孔隙,这些孔隙可以容纳水分、杂质等物质。
其中,含水石英晶体中的孔隙可以被热处理去除,形成无水石英晶体,提高其透明度和光学性质。
石英晶体的晶系结构决定了其光学性质的特殊性。
石英晶体具有双折射性,即光线在进入石英晶体时会发生折射,折射光线的方向与入射光线不重合,这种现象被称为石英晶体的双折射现象。
石英晶体还具有压电效应,即在外力作用下会产生电荷分离,形成电场。
这些特殊的光学性质使石英晶体在光学领域有着广泛的应用。
石英晶体还具有很高的熔点和热稳定性,可以耐受高温的作用。
石英晶体还具有较好的电绝缘性能和化学稳定性,广泛应用于电子、光学、陶瓷等领域。
总的来说,石英的晶系结构属于三斜晶系,晶体形状为六角棱柱状,晶胞结构由硅氧四面体构成。
石英晶体具有双折射性、压电效应等特殊的光学性质,同时还具有高熔点、热稳定性、电绝缘性能和化学稳定性等特点。
石英晶体的晶系结构使其在各个领域有着广泛的应用。
石英析晶范文范文
石英析晶范文范文石英是一种常见的矿物,它具有晶体结构,是一种可见的透明或半透明的晶体。
石英晶体在地质学、化学、电子学等领域具有重要的应用价值。
本文将就石英晶体的结构与性质、应用领域以及制备方法进行探讨。
首先,石英晶体的结构与性质。
石英晶体属于硅酸盐矿物,其化学式为SiO2、石英的晶体结构是由硅(Si)、氧(O)两种元素组成,在空间上呈现出六角柱形的结构。
石英晶体的晶格结构非常稳定,能够抵抗高温和高压的侵蚀。
由于其特殊的结构和稳定性,石英具有很高的硬度、透明度和耐腐蚀性。
此外,石英晶体还具有优异的光学特性,如偏光性。
这些性质使得石英晶体成为一种重要的材料,应用领域广泛。
其次,石英晶体的应用领域。
石英晶体在地质学、化学、电子学等领域有着广泛的应用。
在地质学领域,石英晶体能够帮助科学家研究地质活动、地球演化以及岩石成因等问题。
在化学领域,石英晶体能够作为催化剂或者反应容器,用于加速化学反应的进行。
在电子学领域,石英晶体广泛应用于电子设备中,如传感器、振荡器、滤波器等。
此外,石英晶体还被用于制作光学器件,如光学透镜、光纤等。
石英晶体在现代科技中发挥着重要的作用,对社会发展起到了至关重要的推动作用。
最后,石英晶体的制备方法。
石英晶体主要通过两种方法进行制备:自然生成和人工合成。
自然生成的石英晶体通常通过矿石的采集和加工获得。
人工合成的石英晶体是通过化学合成的方法得到的。
通常采用热溶液法或水热法来制备人工石英晶体。
热溶液法是将硅酸盐和水溶液一起进行加热,然后冷却结晶获得石英晶体。
水热法则是在高温高压的条件下将硅酸溶液与氢氧化钠溶液进行反应,然后冷却生成石英晶体。
这些制备方法能够得到高纯度、均匀性好的石英晶体,满足不同领域的需求。
总之,石英晶体作为一种重要的矿物,具有独特的结构与性质。
其广泛的应用领域和制备方法使得石英晶体在科技领域中起到了重要的作用。
随着科技的不断发展,石英晶体的应用前景必将更加广阔。
石英晶体概念
石英晶体的概念与应用、石英晶体是一种常见的矿物,其化学成分为二氧化硅(SiO2),晶体属于三方晶系的氧化物矿物,是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。
石英晶体有很多不同的品种和颜色,其中一些被用作半宝石或珠宝,另一些则有着重要的工业和科学用途,如玻璃制造、半导体生产、时钟同步等。
本文将介绍石英晶体的基本概念、种类、性质和用途,以及相关的科学知识和技术。
石英晶体的种类石英晶体的种类可以根据其微观结构和颜色来区分。
根据微观结构,石英晶体可以分为大粒晶体(肉眼可见的单个晶体)和微晶或隐晶(仅在高放大率下可见的晶体聚集体)。
大粒晶体通常是透明或半透明的,而微晶或隐晶则是半透明或大部分不透明的。
根据颜色,石英晶体可以分为无色或白色的水晶、紫色的紫水晶、黄色或棕色的黄水晶、粉红色的粉晶、灰色或黑色的烟水晶等。
不同颜色的石英晶体通常是由于含有不同的杂质或受到不同程度的辐射而形成的。
下表列出了一些常见的石英晶体品种及其特征:品种颜色透明度微观结构来源水晶无色或白色透明或半透明大粒晶体纯净的二氧化硅紫水晶紫色透明或半透明大粒晶体含有铁等杂质或受到辐射黄水晶黄色或棕色透明或半透明大粒晶体含有铁等杂质或受到辐射粉晶粉红色透明或半透明大粒晶体或微晶含有铝和磷等杂质烟水晶灰色或黑色透明或不透明大粒晶体受到较强的辐射玉髓多种颜色,常呈带状半透明或不透明微晶或隐晶石英和摩根石的混合物瑪瑙多种颜色,呈带状或斑点半透明或不透明微晶或隐晶含有不同颜色层次的玉髓虎眼石金黄色到红褐色半透明或不透明微晶或隐晶纤维状的石英晶体钛晶无色或多彩透明或半透明大粒晶体含有针状的金红石等内含物石英晶体的性质石英晶体的物理和化学性质主要取决于其晶体结构和化学成分。
石英晶体的晶体结构是由硅和氧组成的四面体连续框架,其中每个氧原子在两个四面体之间共享。
这种结构使得石英晶体具有很高的硬度(莫氏硬度为7)、密度(2.65克/立方厘米)和熔点(1650摄氏度)。
各种晶体的原理及应用
各种晶体的原理及应用晶体是具有有序的排列结构的物质,由原子、分子或离子组成,以规则、重复的方式排列。
晶体拥有独特的电学、光学和力学性质,广泛应用于电子学、光学、通信、能源等领域。
晶体的原理与应用主要包括以下几个方面:1.石英晶体:石英晶体是一种由二氧化硅(SiO2)组成的矿石,具有优异的力学性能和化学稳定性。
其原理是由于晶格结构的对称性,石英晶体表现出压电效应和逆压电效应,使之成为生产压电元件(如声波发生器、电子滤波器等)的理想材料。
此外,石英晶体还可以用于制造光纤、压力传感器和加速度计等。
2.硅晶体:硅晶体是最常见的半导体材料,其晶格结构为面心立方结构。
硅晶体的特性主要取决于其掺杂类型和浓度,通过控制掺杂可以改变硅晶体的导电性能。
硅晶体的主要应用领域是半导体电子学,如晶体管、集成电路、太阳能电池等。
3.锂离子晶体:锂离子晶体是一种具有高离子导电性的晶体,常用于锂离子电池中。
其原理是锂离子通过晶格之间的空穴运动来传导电荷,因此锂离子晶体具有优异的离子导电性能。
锂离子电池是一种重要的可充电电池,广泛应用于移动设备、电动汽车和储能系统等领域。
4.光学晶体:光学晶体是指对光的传播和调控具有特殊性能的晶体材料,常见的光学晶体包括钠镼晶体、硫化锌晶体等。
光学晶体的原理是通过吸收、发射和调制光的波长、方向和振幅来实现光学控制。
光学晶体广泛应用于激光器、光纤通信、光电子器件和光学传感器等。
5.磁性晶体:磁性晶体是指具有磁性的晶体材料,如铁、镍、钴等。
磁性晶体的原理是由于晶体中的电子自旋和轨道运动产生的磁矩,使之具有磁性。
磁性晶体广泛应用于磁性存储器、磁共振成像、传感器和电动机等领域。
总之,晶体的原理与应用是多样化且广泛的。
不同类型的晶体具有不同的物理性质和应用特点,通过对晶体的特性和结构的研究,可以开发出各种各样的晶体材料,为电子、光学、能源等领域的发展提供重要支持。
seam seal晶体类型
seam seal晶体类型Seam Seal晶体类型引言:Seam Seal晶体是一种广泛应用于工业和科学研究领域的材料。
它具有多种晶体类型,每种类型在结构和性质上都有一些独特之处。
本文将介绍几种常见的Seam Seal晶体类型,包括石英晶体、硅晶体、锗晶体和硒化锌晶体。
一、石英晶体石英晶体是最为常见的Seam Seal晶体之一。
它由二氧化硅(SiO2)组成,具有高熔点和优异的热稳定性。
石英晶体具有良好的光学性能,可用于制造光学仪器和光纤通信设备。
此外,石英晶体还具有良好的电性能,可以应用于电子元件的制造。
二、硅晶体硅晶体是目前最为重要的半导体材料之一,广泛应用于集成电路和太阳能电池等领域。
硅晶体的晶格结构稳定,具有优异的电特性和热特性。
硅晶体可通过掺杂和控制晶格缺陷来调节其电导率和光学特性,从而实现不同的应用。
三、锗晶体锗晶体是一种常见的红外材料,具有良好的红外透过性和热导率。
锗晶体的能带结构使其在红外光谱范围内有较高的吸收率,因此可用于制造红外光学器件和热成像设备。
此外,锗晶体还具有较高的电导率,可应用于半导体器件中。
四、硒化锌晶体硒化锌晶体是一种重要的半导体材料,具有优异的光电性能。
硒化锌晶体可通过控制晶格缺陷和掺杂来调节其电导率和光学特性。
硒化锌晶体可用于制造光电器件、光电传感器和发光二极管等设备。
总结:Seam Seal晶体是一类重要的材料,具有多种晶体类型。
石英晶体在光学和电子领域有广泛应用;硅晶体是目前最为重要的半导体材料之一;锗晶体可用于红外光学和热成像设备;硒化锌晶体具有优异的光电性能。
了解不同的Seam Seal晶体类型,对于合理选择材料和开展相关研究具有重要意义。
未来,随着科学技术的不断发展,我们相信会有更多新型的Seam Seal晶体类型被发现和应用。
石英砂晶型转变温度
石英砂晶型转变温度
石英是一种常见的矿物,其晶型转变温度是指在加热或冷却过
程中,石英晶体的晶型结构发生改变的温度。
石英晶体在低温下属
于三方晶系,称为α石英,而在高温下则转变为六方晶系,称为
β石英。
这种晶型转变温度是石英晶体的一个重要物理特性,对于
岩石学、材料科学以及地质学等领域具有重要意义。
石英的晶型转变温度大约在573摄氏度左右。
在这个温度以下,石英晶体呈现α石英的结构,而当温度超过573摄氏度时,石英晶
体会转变为β石英的结构。
这个转变温度是石英晶体的固有属性,
也受到外界压力等因素的影响。
石英的晶型转变温度对于岩石学和地质学研究具有重要意义。
例如,在岩浆岩石学中,石英的晶型转变温度可以帮助科学家了解
岩浆的形成和演化过程。
在材料科学领域,石英的晶型转变温度也
对材料的热稳定性和高温性能有一定的指导意义。
总的来说,石英的晶型转变温度是一个重要的物理特性,对于
多个领域的研究都具有重要意义。
通过对石英晶体的晶型转变温度
进行研究,可以更深入地了解地球内部的物理和化学过程,也有助于材料科学的发展和应用。
石英钟内芯结构范文
石英钟内芯结构范文
1.石英晶体:石英晶体是石英钟内芯的关键部分。
它是由人工合成的
石英晶体材料制成的。
石英晶体具有压电效应,当施加电压后会发生形变,反过来当形变施加在石英晶体上时会产生电压。
这种压电效应是石英钟内
芯能够提供准确的时间基准的关键。
2.振荡电路:振荡电路是石英钟内芯的主要组成部分。
它包括激励电源、调谐电路和放大器等。
激励电源为石英晶体提供外部电压以激发其振荡。
调谐电路用于调整石英晶体的频率,以获得准确的时间基准。
放大器
用于放大石英晶体振荡产生的电压信号。
3.分频器:分频器用于将石英钟内芯振荡产生的高频信号分频为可用
于驱动时钟表盘的频率。
通过合适的分频比,可以将石英钟内芯振荡频率
转换为正常人类可读的时间标准,例如秒、分钟和小时等。
4.控制电路:控制电路用于控制石英钟内芯的运行。
它受到外部电源
的供电,并根据需要提供适当的电流和电压。
控制电路还处理来自其他部
分的信号,并根据需要进行调节,以确保石英钟的准确性和稳定性。
5.微处理器:一些高端的石英钟内芯还会搭载微处理器。
微处理器可
以实现更多的功能,例如定时器、闹钟和计时器等。
它们可以根据用户的
需求进行编程,以实现各种功能。
微处理器和其他部件之间的通信是通过
总线来完成的。
总之,石英钟内芯是石英钟的核心组件,通过石英晶体的压电效应来
提供准确的时间基准。
它包括石英晶体、振荡电路、分频器、控制电路和
微处理器等部分。
这些部分一起工作,确保石英钟的准确性和稳定性。
石英晶体基础知识
石英晶体基础知识目录一、石英晶体的基本知识 (2)1、化学物理特性 (2)2、石英晶体的振动模式 (3)3、石英晶片的切型 (5)二、AT 石英谐振器的特性 (8)1、频率方程 (8)2、AT 切石英谐振器的频率温度特性 (8)三、AT 切石英谐振器的加工制造 (15)1、X 光定向粘板 (15)2、石英晶片切割 (16)3、X 光测角 (17)4、粘砣,切籽晶及改圆 (17)5、研磨 (18)6、滚筒倒边 (18)7、石英片的腐蚀 (19)8、镀基膜 (19)9、石英晶体的装架 (20)10、微调 (22)11、真空烘烤和封装 (22)12、密封性能检查 (23)13、石英谐振器的老化 (23)14、石英谐振器的测试 (23)一、石英晶体的基本知识1、化学物理特性①水晶的成份SiO2,在常压下不同温度时,石英晶体的结构不同,温度T<573 ℃时α石英晶体,当573℃<T<870℃时β石英晶体,熔点是1750℃,我们通常说的压电石英晶体指α石英晶体。
②具有压电特性:发现压电效应:某些介质由于外界机械作用(如压缩,拉伸等等)而在其内部发生极化,产生表面电荷的现象叫压电效应。
逆压电效应:某些介质置于外电场中,由于电场的作用,会引起介质内部正负电荷中心的位移,导致介质发生形变,这种效应称为逆压电效应。
石英晶体在沿X 轴(或Y 轴)方向的力的作用时,在X 方向产生压电效应,而Y 和Z 方向不产生压电效应,X 轴称为电轴,Y 轴称为机械轴。
③具有各向异性:石英晶体是一种良好的绝缘材料,导热系数在室温附近,沿Z轴方向是垂直于Z 轴方向的2 倍左右,沿Z 轴方向的线性膨胀系数a3 约为沿垂直于Z 轴方向线性膨胀系数a1 的1/2,其介电系数ε,压电系数d 等随方向的不同其数值也不同,在不同温度,导热系数K 与膨胀系数a 的数值也不同。
④是外形高度对称的单晶体,其特征是原子和分子有规则的排列发育良好的石英晶体,外形最显著的特点是晶面有规则的配置,石英晶体的晶面共30 个,六个m 面(柱面),六个R 面(大棱面)六个r 面(小棱面)六个s 面(三方偏锥面),六个X 面(三方偏面),相邻M 面的夹角度为60°,相邻M 面和R面的夹角与相邻M 面和r 面的夹角都等于38°13′,相邻s 面与X 面的夹角为25°57′。
[宝典]石英晶体
石英晶体quartz crystal二氧化硅(SiO)的单晶体,又称水晶,有天然和人造的两种。
石英晶体是一种重要的电子材料。
沿一定方向切割的石英晶片,当受到机械应力作用时将产生与应力成正比的电场或电荷,这种现象称为正压电效应。
反之,当石英晶片受到电场作用时将产生与电场成正比的应变,这种现象称为逆压电效应。
正、逆两种效应合称为压电效应。
石英晶体不仅具有压电效应,而且还具有优良的机械特性、电学特性和温度特性。
用它设计制作的谐振器、振荡器和滤波器等,在稳频和选频方面都有突出的优点。
1880年法国P.居里发现石英晶体的压电效应。
直到第一次世界大战期间,石英晶体的压电效应才得到应用。
由于天然石英资源短缺,人们研究用人工方法进行培育。
1905年意大利学者用水热温差法制造出合成人造石英。
1960年美国西方电气公司建立了第一个人造石英工厂,人造石英进入工业化生产阶段。
现代用水热温差法培育的人造石英,质量已可与天然石英媲美,能满足电子技术的需要。
在大气压力下,石英的熔点为1750[618-1]。
在573[618-1]以下时称石英,属于三方晶系32点群;在573~870[618-1]之间时称石英,属六方晶系622点群。
石英和石英都具有压电效应,但现代广泛使用的是石英,它的密度为2.65克/厘米,莫氏硬度为7。
理想的石英晶体外形见图。
它有一个三次旋转对称轴,三个互成120°夹角的二次旋转对称轴,三次轴与二次轴垂直。
晶轴与三次轴平行,晶轴、和[kg1]则分别与三个二次轴平行。
[kg1]轴与轴重合,轴与轴重合。
根据石英晶体的旋光性质,石英还可分为右旋石英和左旋石英(图[石英晶体的理想外形图」)沿方向施加压力时,右旋石英的轴正向带正电,左旋石英的轴正向带负电。
石英晶体的轴为光轴,光线沿轴通过晶体时不产生双折射现象。
轴称为电轴,沿轴或轴施加压力时,在轴方向产生电效应。
轴称为机械轴,沿轴或轴施加压力时,在轴方向不产生电效应。
石英晶体的特点
石英晶体的特点
石英晶体是一种极为常见的晶体,主要由二氧化硅(SiO2)构成,具有很多特点和应用价值。
石英晶体具有高硬度和高抗磨性。
在矿物学中,石英晶体是硬度最高的矿物之一,其硬度达到7级。
此外,石英晶体具有很好的耐磨性,可以在高温高压等恶劣环境下长期保持其物理性质。
石英晶体具有很好的光学性能。
石英晶体的折射率很高,因此在光学领域得到了广泛应用。
例如,石英晶体可以用来制造光学棱镜、光学窗口等光学元件,还可以用来制造光学仪器的镜片、透镜等。
石英晶体还具有很好的电学性能。
石英晶体在电场作用下会发生压电效应,即在机械应力作用下,会产生电荷分布,从而产生电场。
这种性质使得石英晶体在电子领域得到了广泛应用,例如制造石英晶体振荡器、滤波器等电子元件,还可以用于制造电子钟表、计算机等电子产品。
石英晶体还具有很好的化学稳定性。
石英晶体不易被化学物质腐蚀,可以在强酸、强碱等腐蚀性环境中长期稳定存在。
这种性质使得石英晶体可以用于制造化学仪器、实验室设备等。
石英晶体具有很多优良的特性和应用价值,其在光学、电子、化学等多个领域都拥有广泛的应用。
随着科技的不断进步,石英晶体的
应用领域还将不断扩展,展现出更大的价值和潜力。
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石英晶体石英简介石英的化学成分为SiO2,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。
广义的石英还包括高温石英(b-石英)。
低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产岀,柱面有横纹,类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。
石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。
纯净的石英无色透明,玻璃光泽,贝壳状断口上具油脂光泽,无解理,摩氏硬度7,比重2.65。
受压或受热能产生电效应。
变种石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。
无色透明的石英称为水晶,紫色水晶俗称紫晶,烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶,玫瑰红色的俗称芙蓉石;呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓,具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙,玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆,细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石,俗称火石。
石英的用途很广。
无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料,来制造石英谐振器和滤波器。
一般石英可以作为玻璃原料,紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。
石英是最重要的造岩矿物之一,在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。
巴西是世界著名的水晶岀产国,曾发现直径2.5米、高5米、重达40余吨的水晶晶体石英晶体振荡器的特点石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
一、石英晶体振荡器的基本原理1、石英晶体振荡器的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。
2、压电效应若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。
反之,若在晶片的两侧施加机械压力,贝U 在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
3、符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图2所示。
当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。
当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。
一般L的值为几十mH到几百mH。
晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.0002〜O.lpF。
晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100 Q。
由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000〜10000。
加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
4、谐振频率从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率,即( 1 )当L、C、R支路发生串联谐振时,它的等效阻抗最小(等于R)串联揩振频率用fs表示,石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性,(2)当频率高于fs时L、C、R支路呈感性,可与电容C。
发生并联谐振,其并联频率用fd表示。
根据石英晶体的等效电路,可定性画岀它的电抗一频率特性曲线如图2e所示。
可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时,石英晶体呈容性。
仅在fs v f v fd极窄的范围内,石英晶体呈感性。
二、石英晶体振荡器类型特点石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子(即谐振器和振荡电路组成。
晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等,共同决定振荡器的性能。
国际电工委员会(IEC )将石英晶体振荡器分为4类:普通晶体振荡(TCXO),电压控制式晶体振荡器(VCXO ),温度补偿式晶体振荡(TCXO),恒温控制式晶体振荡(OCXO )。
目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡(DCXO )等。
普通晶体振荡器(SPXO)可产生10人(-5)〜10A(-4)量级的频率精度,标准频率 1 —100MHZ,频率稳定度是土100ppm S PXO没有采用任何温度频率补偿措施,价格低廉,通常用作微处理器的时钟器件。
封装尺寸范围从21 X 14 x 6mn及 5 X 3.2 x 1.5mm。
电压控制式晶体振荡器(VCXO )的精度是10A(-6)〜10A(-5)量级,频率范围1〜30MHz 。
低容差振荡器的频率稳定度是土50ppm。
通常用于锁相环路。
封装尺寸4 X 10 x 3mm。
温度补偿式晶体振荡器(TCXO )采用温度敏感器件进行温度频率补偿,频率精度达到10A(-7)〜10A(-6)量级,频率范围1 —60MHz ,频率稳定度为±1〜土 2.5ppm,封装尺寸从30 X 30 X 15mm至11.4 X 9.6 X3.9mm。
通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。
恒温控制式晶体振荡器(OCXO )将晶体和振荡电路置于恒温箱中,以消除环境温度变化对频率的影响。
OCXO频率精度是10A(-10)至10A(-8)量级,对某些特殊应用甚至达到更高。
频率稳定度在四种类型振荡器中最高。
三、石英晶体振荡器的主要参数晶振的主要参数有标称频率,负载电容、频率精度、频率稳定度等。
不同的晶振标称频率不同,标称频率大都标明在晶振外壳上。
如常用普通晶振标称频率有:48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz〜40.50 MHz 等,对于特殊要求的晶振频率可达到1000 MHz以上,也有的没有标称频率,如CRB、ZTB、Ja等系列。
负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。
负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。
标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。
因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。
所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。
频率精度和频率稳定度:由于普通晶振的性能基本都能达到一般电器的要求,对于高档设备还需要有一定的频率精度和频率稳定度。
频率精度从10A(-4)量级到10A(-10)量级不等。
稳定度从±1 到土100ppm不等。
这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振,如通信网络,无线数据传输等系统就需要更高要求的石英晶体振荡器。
因此,晶振的参数决定了晶振的品质和性能。
在实际应用中要根据具体要求选择适当的晶振,因不同性能的晶振其价格不同,要求越高价格也越贵,一般选择只要满足要求即可。
四、石英晶体振荡器的发展趋势1、小型化、薄片化和片式化:为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。
例如TCXO这类器件的体积缩小了30〜100倍。
采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm,目前5 x 3mm尺寸的器件已经上市。
2、高精度与高稳定度,目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到土VCXO的频率稳定度在10〜7 'C范围内一般可达土W0p p m,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为土50pmO1 VCXO控制在土25ppm以下。
3、低噪声,高频化,在GPS通信系统中是不允许频率颤抖的,相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。
目前OCXO主流产品的相位噪声性能有很大改善。
除VCXO夕卜,其它类型的晶体振荡器最高输出频率不超过200MHz。
例如用于GSM等移动电话的UCV4系列压控振荡器,其频率为650〜1700 MHz ,电源电压2.2〜3.3V,工作电流8〜10mA。
4、低功能,快速启动,低电压工作,低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。
电源电压一般为 3.3V。
目前许多TCXO和VCXO产品,电流损耗不超过 2 mA。
石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展。
例如日本精工生产的VG —2320SC型VCXO,在土0.1ppm规定值范围条件下,频率稳定时间小于4ms。
日本东京陶瓷公司生产的SMD TCXO,在振荡启动4ms后则可达到额定值的90%。
OAK公司的10〜25 MHz的OCXO产品,在预热5分钟后,则能达到土0.01 的稳定度。
五、石英晶体振荡器的应用1、石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大优点。
不论是老式石英钟或是新式多功能石英钟都是以石英晶体振荡器为核心电路,其频率精度决定了电子钟表的走时精度。
石英晶体振荡器原理的示意如图3所示,其中V1和V2构成CMOS反相器石英晶体Q与振荡电容C1及微调电容C2构成振荡系统,这里石英晶体相当于电感。
振荡系统的元件参数确定了振频率。
一般Q、C1及C2均为外接元件。
另外R1为反馈电阻,R2为振荡的稳定电阻,它们都集成在电路内部。
故无法通过改变C1或C2的数值来调整走时精度。
但此时我们仍可用加接一只电容C有方法,来改变振荡系统参数,以调整走时精度。
根据电子钟表走时的快慢,调整电容有两种接法:若走时偏快,则可在石英晶体两端并接电容C,如图4所示。
此时系统总电容加大,振荡频率变低,走时减慢。
若走时偏慢,则可在晶体支路中串接电容C。
如图5所示。
此时系统的总电容减小,振荡频率变高,走时增快。
只要经过耐心的反复试验,就可以调整走时精度。
因此,晶振可用于时钟信号发生器。
2、随着电视技术的发展,近来彩电多采用500kHz或503 kHz的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源, 经1/3的分频得到15625Hz的行频,其稳定性和可靠性大为提高。
面且晶振价格便宜,更换容易。
3、在通信系统产品中,石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现,同时也得到了更快的发展。
许多高性能的石英晶振主要应用于通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输等。
1. 频率长期稳定度高一一不加恒温装置也可以达到1.0*10人(-5);2. 品质因数Q大,所以频带很窄;3. 对温度敏感度比LC振荡器小,而且有温度系数为0的温度拐点,可以采用恒温装置控制石英震荡器的原理一、引言尽管石英晶体振荡器的应用已有几十年的历史,但因其具有频率稳定度高这一特点,故在电子技术领域中一直占有重要的地位。