石英玻璃的耐辐照性能

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石英玻璃技术要求

石英玻璃技术要求

石英玻璃的技术要求包括以下几点:
1. 普通石英玻璃的折射率为1.533~1.541,非常接近于光在二氧化硅中的全反射临界角,光线在其中很易全反射,石英玻璃对红外光非常地透过,其透过率可达99%以上。

2. 耐温性能是石英玻璃的特性之一,其能够承受的温度范围为-100~1300摄氏度,而化学稳定性方面,其最高能抵抗2000摄氏度高温下的空气腐蚀。

3. 石英玻璃的光热透过性好,可制造成各种用途的石英玻璃透镜。

同时石英玻璃耐磨耗性优良,为确保较高的功率,应尽量减少镜面表层的平面度、硬度和耐磨性。

此外,要经过精心研磨和抛光,并且禁止用研磨料或抛光粉等对表面进行研磨加工。

4. 由于石英玻璃通常用作加热元件的封装体以及与加热元件一起对某些材料进行高温烧结而使用,所以,要求石英玻璃对加热元件的机械耐磨耗性要好、尺寸稳定性要好。

建议根据这些要求选择和使用石英玻璃。

如果需要了解更多信息,可以查阅相关材料或咨询专业人士。

石英玻璃

石英玻璃

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

石英玻璃

表1石英玻璃的化学纯度单位 ×
失透性
石英玻璃失透(又叫析晶性)是石英玻璃的一个固有缺陷,从热力学观点看,石英玻璃的内能高于结晶态方 石英,属热力学上不稳定的亚稳态,当温度高于1000℃时,SiO2分子振动加速,经一段较长时间的重新排列、定 向便形成结晶。失透性是以晶核成长速度来表示的,不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度 分别达到最大值。
而在富氢的还原性气氛下熔制的石英玻璃如以H2为保护性气体的连熔炉熔制的石英玻璃,由于氧缺陷的存在, 石英玻璃中的羟基亚稳状态,很容易扩散放出H2,如1~1.5mm厚的炼熔石英玻璃管在真空或流动的干燥N2、 1050℃的脱羟条件下,经过2h即可脱出90%以上的羟基。
同样,若在富氢的还原性气氛下合成或气炼的石英玻璃,相同脱羟条件,也可大幅度增加脱羟量。
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。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。
透明石英玻璃比不透明石英玻璃具有更好的化学稳定性,这是因为后者由于气泡的存在暴露在腐蚀液中的表 面积增加所致。
石英玻璃不吸湿,不风化。石英玻璃对所有碱和碱土化合物都非常敏感,这些化合物极轻微的痕量也会促使 石英玻璃在高温下产生析晶。
纯度
概述
详细
石英玻璃纯度是石英玻璃的重要指标,对理化性能和使用性能影响甚大,如失透性、高温强度、软化点、光 的传导、热稳定性、化学稳定性、耐辐射性、荧光特性等;此外,用于半导体工业的石英玻璃,对纯度的要求更 为苛刻,微量的杂质将给半导体材料的电性能和寿命以及集成度带来严重的影响。由于半导体材料的纯度要求控 制在ppb数量级以下,因此石英玻璃则应控制在PPm数量级以适应半导体工业的需要。B的分凝系数近于1,最难除 掉,是最有害的杂质之一,Cu、Fe、Ti等影响半导体的少子寿命,K、Na、Li是单晶材料产生微缺陷的有害杂质。

石英玻璃技术要求pv≤0.25

石英玻璃技术要求pv≤0.25

石英玻璃技术要求pv≤0.251.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。

石英玻璃 强度极限

石英玻璃 强度极限

石英玻璃强度极限石英玻璃是一种非常常见的材料,广泛应用于光学、电子、化工等领域。

它具有非常高的强度极限,这使得它在工程应用中扮演了重要的角色。

我们来了解一下石英玻璃的强度极限是什么。

石英玻璃的强度极限是指在特定条件下,石英玻璃所能承受的最大应力。

这个强度极限与石英玻璃的化学成分、制备工艺以及材料的纯度等因素都有关系。

石英玻璃的强度极限与其晶体结构有密切的关系。

石英玻璃的晶体结构是由硅氧链构成的。

硅氧链上的硅原子和氧原子通过共价键连接在一起,形成了一种高度有序的结构。

这种结构赋予了石英玻璃极高的强度。

石英玻璃的强度极限受到多种因素的影响。

首先是材料的纯度。

纯度越高,石英玻璃的强度极限越高。

因此,在制备石英玻璃时,需要采取一系列的纯化工艺,以确保材料的纯度。

其次是制备工艺。

石英玻璃的制备过程中,需要控制温度、压力等参数,以确保材料的结晶度和晶格的有序性。

这些参数的调控对石英玻璃的强度极限有着重要的影响。

石英玻璃的强度极限还与外界环境的影响有关。

例如,温度的变化、湿度的变化等都可能影响石英玻璃的强度。

在实际应用中,需要根据具体的工况条件来选择适合的石英玻璃材料。

石英玻璃的强度极限使得它在许多领域有着广泛的应用。

在光学领域,石英玻璃可以用来制造光学元件,如透镜、棱镜等。

其高强度保证了这些元件在使用过程中不易损坏,从而保证了光学系统的性能稳定性。

在电子领域,石英玻璃可以用于制造集成电路的基板。

石英玻璃具有良好的绝缘性能和高强度,可以有效地保护集成电路的内部结构,同时提供良好的机械支撑。

在化工领域,石英玻璃常被用作化学反应容器。

其高强度使得石英玻璃容器能够承受较高的压力和温度,同时具有良好的抗腐蚀性能。

这使得石英玻璃容器成为一种理想的化学反应容器。

石英玻璃的强度极限使其成为一种非常重要的工程材料。

其高强度和良好的物理化学性能使得石英玻璃在光学、电子、化工等领域有着广泛的应用。

随着科技的不断发展,相信石英玻璃的应用领域还会不断扩大,为人类创造更多的可能性。

合成石英玻璃的光学性质和应用

合成石英玻璃的光学性质和应用

合成石英玻璃的光学性质和应用石英玻璃是一种常见的无色透明硅酸盐玻璃,具有出色的光学性质和广泛的应用。

它由主要成分为二氧化硅(SiO₂)的石英砂矿石经高温熔炼、冷却固化而成。

石英玻璃具有高的光透过率、优异的耐热性和机械强度,因此被广泛应用于光学仪器、光纤通信、照明设备和光电子技术等领域。

石英玻璃的主要光学性质包括折射率、消光系数、透过率、吸收特性和散射特性等。

首先,石英玻璃具有较高的折射率,使其成为制造透镜和光学棱镜的理想材料。

其次,石英玻璃的消光系数很低,因此在光路的传输过程中不会产生明显的光能损耗。

此外,石英玻璃还具有很好的透过率,对于可见光、紫外线和红外线均有很好的透射性。

这些特性使得石英玻璃在光学领域有着重要的应用。

石英玻璃在光学仪器中的应用非常广泛。

它可以用于制造光学镜片、透镜、棱镜、窗口等光学元件。

石英玻璃透明度高、抗化学腐蚀性好,因此它可以在荧光显微镜、投影仪、显微镜和摄像机等设备中作为镜片使用。

同时,石英玻璃的高折射率使其成为制造透镜和棱镜的理想选择,可用于调整光线的传播方向和焦距。

石英玻璃还广泛应用于光纤通信领域。

光纤通信是一种利用光信号传输数据的技术,而石英玻璃被广泛用作光纤的材料。

石英玻璃光纤具有低损耗、高容量和远传输距离的特点,被广泛应用于长距离通信和高速数据传输。

石英玻璃光纤具有优异的光导性能,能够将光信号沿着光纤传输到目标地点,使得光纤通信技术能够实现高速的数据传输和远距离的通信。

此外,石英玻璃还在照明设备和光电子技术中得到了广泛应用。

石英玻璃具有高透射率和高耐热性,因此被用作制造高亮度的光源和照明器具。

石英玻璃还可用于制造激光器、太阳能电池和光电元件等光电子器件,其光学性能的稳定性和耐久性使其成为这些领域中的重要材料。

总之,石英玻璃作为一种优质的光学材料,具有出色的光学性质和广泛的应用领域。

它在光学仪器、光纤通信、照明设备和光电子技术中发挥着重要的作用。

石英玻璃的高透明度、耐热性和机械强度使其成为制造高质量光学元件的理想选择。

石英玻璃的基础知识点

石英玻璃的基础知识点

石英玻璃的基础知识点石英玻璃是一种常见的无机非金属材料,具有高硬度、耐热性和化学稳定性,被广泛应用于光学、电子、化学等领域。

下面将逐步介绍石英玻璃的基础知识点。

1.石英玻璃的定义:石英玻璃是一种由二氧化硅(SiO2)组成的无机非金属材料。

它具有类似于普通玻璃的透明性和光泽,但比普通玻璃更坚硬,更耐热。

2.石英玻璃的制备方法:石英玻璃的制备主要有两种方法,即熔融法和溶胶-凝胶法。

熔融法是将高纯度的二氧化硅加热至熔点,然后冷却成型。

溶胶-凝胶法是通过溶剂处理硅源,使其形成胶体溶液,然后通过热处理使其凝胶化,最后进行热处理得到石英玻璃。

3.石英玻璃的特性:石英玻璃具有许多独特的物理和化学特性。

首先,它具有优异的光学性能,能够透过大部分可见光和紫外线。

其次,石英玻璃具有高硬度和抗高温性能,能够耐受高温条件下的应用。

此外,石英玻璃还具有良好的化学稳定性,能够抵抗大多数酸和碱的侵蚀。

4.石英玻璃的应用领域:由于其独特的物理和化学特性,石英玻璃被广泛应用于多个领域。

光学方面,石英玻璃可用于制造光学镜头、光纤和激光器件等。

电子方面,石英玻璃可用于制造半导体器件和太阳能电池板。

化学方面,石英玻璃可作为化学仪器和实验室仪器的材料,具有良好的抗腐蚀性能。

5.石英玻璃的保养和使用:为了保持石英玻璃的良好性能和外观,需要注意以下几点。

首先,避免与硬物接触,以免刮花石英玻璃的表面。

其次,避免与强酸、强碱等化学物质接触,以免腐蚀石英玻璃。

最后,对于高温石英玻璃,避免突然的温度变化,以免热震破裂。

总结起来,石英玻璃是一种常见的无机非金属材料,具有高硬度、耐热性和化学稳定性。

通过熔融法和溶胶-凝胶法可以制备石英玻璃。

石英玻璃具有优异的光学性能和耐高温性能,在光学、电子和化学等领域有广泛应用。

为了保持石英玻璃的良好性能和外观,需要注意其保养和使用方法。

石英玻璃对不同波长光的吸收率

石英玻璃对不同波长光的吸收率

石英玻璃对不同波长光的吸收率石英玻璃是一种常见的无机非金属材料,具有优异的光学性能。

它在可见光和红外光波段的透明度较高,但对于不同波长的光,石英玻璃会表现出不同的吸收特性。

本文将从紫外光、可见光和红外光三个方面介绍石英玻璃的吸收率。

一、紫外光吸收率紫外光是指波长在10纳米到400纳米之间的光线。

石英玻璃对紫外光的吸收率相对较高,尤其是在波长低于200纳米的紫外线区域。

这是因为石英玻璃的电子能级结构导致其对紫外光的吸收较强。

在这个波长范围内,石英玻璃会吸收部分紫外光,并将其转化为热能。

二、可见光吸收率可见光是波长在400纳米到700纳米之间的光线。

相比紫外光,石英玻璃对可见光的吸收率较低。

在可见光波段,石英玻璃表现出较好的透明性,几乎不会对可见光进行吸收。

这是因为石英玻璃的分子结构具有较高的对称性,使其在可见光波段的吸收能力较弱。

三、红外光吸收率红外光是波长在700纳米到1毫米之间的光线。

石英玻璃对红外光的吸收率也相对较低。

在红外光波段,石英玻璃表现出良好的透明性,可以将大部分红外光线穿过,只有少量红外光会被吸收。

这使得石英玻璃在红外光学器件中有着广泛的应用,如红外窗口、红外透镜等。

石英玻璃对不同波长光的吸收率存在差异。

在紫外光波段,石英玻璃的吸收率较高;在可见光波段,石英玻璃的吸收率较低;在红外光波段,石英玻璃的吸收率也较低。

这些特性使得石英玻璃在光学领域中有着广泛的应用,如光学器件、光纤通信、光谱分析等。

需要注意的是,石英玻璃的吸收率还受到其制备工艺、杂质含量等因素的影响。

不同制备工艺和杂质含量的石英玻璃可能会具有不同的吸收特性。

因此,在具体应用中,需要根据实际需求选择适合的石英玻璃材料。

石英玻璃对不同波长光的吸收率存在差异,这与其电子能级结构和分子结构有关。

了解石英玻璃在不同波长光的吸收特性,有助于我们更好地理解其在光学器件中的应用,并为相关领域的研究提供参考。

石英玻璃用途

石英玻璃用途

石英玻璃用途石英玻璃是一种具有广泛用途的特种玻璃材料。

它以优异的物理性能和化学稳定性而闻名,被广泛应用于光学、电子、通信、化工、医疗等领域。

本文将从不同角度介绍石英玻璃的用途。

一、光学领域石英玻璃在光学领域具有重要的应用价值。

它具有高透过率和较低的光学散射,可以制作高质量的光学器件。

石英玻璃可以作为光学窗口、透镜、棱镜等元件的材料。

它的优异耐高温性能使得石英玻璃可以应对高功率激光的照射,被广泛应用于激光器、光纤通信系统等领域。

二、电子领域石英玻璃在电子领域有着重要的应用。

它具有较高的绝缘性能和热稳定性,可以作为电子器件的封装材料。

石英玻璃还可以制作电子显微镜的窗口和封装器件,用于观察和保护电子元件。

此外,石英玻璃还可以用于制作半导体设备的反射镜、光罩等关键部件。

三、通信领域石英玻璃在通信领域有着广泛的应用。

它是光纤的重要材料,可以制作光纤的芯和包层。

石英玻璃的高透过率和低损耗使得光信号可以在光纤中传输数百公里而不衰减。

在光纤通信系统中,石英玻璃还可以作为光纤连接器、光纤耦合器等器件的材料。

四、化工领域石英玻璃在化工领域有着广泛的应用。

它具有优异的耐酸碱性能,可以耐受强酸、强碱的侵蚀。

因此,石英玻璃常被用作化学仪器的材料,如反应釜、试管、管道等。

石英玻璃还可以用于制备高纯度的化学试剂和药品。

五、医疗领域石英玻璃在医疗领域有着重要的应用。

它具有良好的生物相容性,不会对人体产生有害影响。

石英玻璃可以制作医疗器械的外壳、窗口等部件。

石英玻璃还可以用于制备人工晶体、人工眼角膜等医疗器械。

石英玻璃是一种多功能的特种玻璃材料,广泛应用于光学、电子、通信、化工、医疗等领域。

它的物理性能和化学稳定性使得石英玻璃成为许多高端器件和设备的重要材料。

随着科技的不断发展,石英玻璃的应用领域还将不断拓展,为人类的生活和工作带来更多便利和创新。

光学石英玻璃

光学石英玻璃

光学石英玻璃简介光学石英玻璃是一种具有优异的光学性能和化学稳定性的特种玻璃材料。

其主要成分为二氧化硅(SiO2)和微量的杂质元素。

由于其独特的性质,光学石英玻璃被广泛应用于光学领域,例如光学镜头、光学仪器和光纤通信等。

物理性质光学石英玻璃具有以下优异的物理性质:1.高透明性:光学石英玻璃具有极高的透光率,在可见光和紫外线范围内具有较低的吸收率。

2.低热膨胀系数:光学石英玻璃的热膨胀系数非常低,使其能够在温度变化较大的环境下保持稳定性。

3.高抗冲击性:光学石英玻璃具有较高的抗冲击性,能够承受高压和高温的环境。

4.耐腐蚀性:光学石英玻璃对酸、碱和其他化学物质具有良好的耐腐蚀性。

光学石英玻璃在光学方面具有出色的性能:1.高折射率:光学石英玻璃的折射率较高,能够有效地聚焦光线,提供清晰的像质。

2.低散射:光学石英玻璃具有很低的散射性,能够减少光线的散射现象,提高光学设备的分辨率。

3.超低色散:光学石英玻璃具有极低的色散特性,能够有效地减少光线在折射过程中的色散现象。

4.高温稳定性:光学石英玻璃能够在高温环境下保持稳定的折射率和透光率,适用于高温光学应用。

应用领域由于其独特的性质,光学石英玻璃在各个领域得到了广泛的应用:光学镜头光学石英玻璃常被用作光学镜头的主要材料。

其高透明性、低散射和低色散性能使得镜头能够提供清晰的成像质量,广泛应用于相机、望远镜、显微镜等光学设备中。

光学石英玻璃也被广泛应用于各种光学仪器中,如光谱仪、波长计和激光设备等。

其优异的光学性能能够确保仪器的准确性和可靠性。

光纤通信光学石英玻璃是制造光纤的重要材料之一。

光纤通信作为现代通信的重要方式,光学石英玻璃的高透明性和低光损耗性能能够保证信号的传输质量和速度。

激光技术在激光技术领域,光学石英玻璃被广泛应用于制造激光器和激光系统的组件。

其高热稳定性和抗冲击性能使得激光器能够在高温和高压环境下正常运行。

结论光学石英玻璃作为一种优异的光学材料,在现代科技领域发挥着重要的作用。

石英玻璃中羟基对其性能的影响

石英玻璃中羟基对其性能的影响

(3)
Shelby 在相同条件下用氢气处理Ⅳ类石英玻璃
也产生大量羟基,但 SiH 含量很低,他分析认为羟
基是由Ⅳ类石英玻璃中的过氧缺陷与氢气反应生成 的 [4]。
Si − O − O − Si + H2 =2SiOH
(4)
石英玻璃的结构缺陷是 [SiO4] 四面体网络结构
自身缺陷,包括氧移位引起的氧缺陷和 Si-O 键断裂
建筑玻璃与工业玻璃 2019,№ 8
石英玻璃中羟基对其性能的影响
符博,王慧,贾亚男,王蕾,邵竹锋 (中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024)
摘要:化学气相沉积合成石英玻璃中羟基主要以三种形式存在,即孤立羟基、相邻羟基和强氢键羟 基。由于羟基存在结构形式不同,它对石英玻璃理化性能的影响作用也不同。本文主要概述了均化 工艺对合成石英玻璃中羟基含量的影响,以及羟基存在结构形式对石英玻璃物理化学性能、光学性 能、激光损伤阈值等特性的影响。
类缺陷。氧移位发生在非氧化气氛下 SiO2 熔体的热 分解,O2- 在平衡位置热振动的能量达到某一程度 后,移动到其他位置,Si-O-Si 网络连接中缺少氧, 形成氧空位缺陷(≡ Si-Si ≡)[5,6],同时也可能形成 过氧缺陷(≡ Si-O-O-Si ≡)[4]。
Si-O 键断裂产生两类缺陷,一类是与一个 Si 配 位的氧(- O˙),称为非桥氧缺陷 [7]。另一类是与 三个氧配位的硅(≡ Si˙),称为 E’心缺陷 [8]。石
0 引言
石英玻璃是 SiO2 单一组分玻璃,具有纯度高、 光 谱 透 过 宽、 化 学 稳 定、 耐 射 线 辐 照 等 优 良 的 物
理、化学性能。化学气相沉积合成石英玻璃是四氯
化硅气体在氢氧焰下发生水解形成 SiO2,从而制得 羟基含量高于 1000ppm、金属杂质含量低于 1ppm,

石英玻璃对紫外光的透过率

石英玻璃对紫外光的透过率

石英玻璃对紫外光的透过率哎呀,今天咱们聊聊石英玻璃对紫外光的透过率。

这可是个非常有趣的话题,听起来可能有点儿“高深”,但其实简单得很。

想象一下,石英玻璃就像那位穿着清凉裙子的姑娘,阳光下照得她闪闪发光,真是惹人注目!不过,咱们今天关注的可不是姑娘的时尚,而是紫外光和石英玻璃之间的关系。

石英玻璃呢,它的成分很简单,主要是二氧化硅。

这东西在自然界里可不少见,沙子、岩石中都有。

说到紫外光,它是一种看不见的光,就像那些藏在角落里的小秘密,谁也不知道它什么时候会出来捣乱。

紫外光可分为三类,UVA、UVB和UVC,分别有不同的“性格”。

UVA就像个不怕事儿的年轻人,UVB呢,偶尔会来个调皮捣蛋,UVC 就像个极端分子,打算把一切都“消灭”。

石英玻璃在这个故事中扮演什么角色呢?简单来说,石英玻璃对紫外光的透过率很高,尤其是UVA。

这就像把一扇窗户打开,让阳光和新鲜空气都进来。

但是,当紫外光中的UVB和UVC来敲门时,石英玻璃可不乐意。

这种玻璃像个忠诚的守卫,挡住了这两位不受欢迎的客人,保证咱们的皮肤不被晒伤,也不被那些有害的东西侵扰。

说到这里,不得不提石英玻璃的一个特别之处。

它耐高温,耐腐蚀,就像那种能在厨房里随便用的好锅,不怕油烟、不怕热。

很多实验室都喜欢用石英玻璃,因为它能让科学家们清楚地观察实验结果,而不会因为光线问题而烦恼。

可以说,石英玻璃在科学界的地位可是无人能及。

再说说应用,石英玻璃的透光性真是无与伦比。

你知道吗?许多高端的紫外线消毒设备就离不开它。

它能有效过滤有害的紫外线,让人们在享受阳光的同时,又能保持健康。

就好比是在炎炎夏日,喝着冰凉的饮料,阳光洒在身上,既舒服又惬意。

不过,石英玻璃并不是万能的。

它的透过率虽然高,但也有极限。

遇到波长较短的紫外线,石英玻璃就开始“掉链子”。

这就像有些人虽然长得好看,但一旦性格不行,就再也没戏了。

所以,咱们在选择石英玻璃产品时,得好好看看它的规格,别让紫外线从后面偷袭。

石英玻璃的光学性能

石英玻璃的光学性能

石英玻璃的光学性能石英玻璃是透紫外线,可见光,近红外线性能最好的玻璃,可以根据需要从168nm-3500nm波段范围任意选择所须品种。

光学石英玻璃牌号和普通硅酸盐玻璃相比,透明石英玻璃在整个波长头优良的透过性能。

在红外区光谱透过比普通玻璃大;在可见区,石英玻璃的透过率也是比较高的。

在紫外光谱区特别是在短波紫外区,光谱透过比其他玻璃好的多。

光谱透过率受三个因素影响:反射,散射和吸收。

石英玻璃的反射一般为8%,紫外区大一些,红外区小一些。

所以石英玻璃的透过率一般不大于92%。

石英玻璃的散射比较小,一般可以忽略。

光谱吸收和石英玻璃的杂质含量和生产工艺有密切的关系;在低于200钠米波段的透过率的高低,代表金属杂质含量的多少;240钠米的吸收表示缺氧结构的多少;可见波段的吸收是由于过渡金属离子的存在造成的,2730钠米的吸收是羟基的吸收峰,可以用于计算羟基含量。

光谱透过性能用光谱吸收羟基计算的方法:光谱透过率(Ta/Tb)mm-1C:羟基含量(C,ppm)T:厚度(mm)Ta:2600钠米波长的透过率Tb:2730钠米波长的透过率B:中国的国家标准计算公式:C=96.5/dLG10(Ia/I)mm-1C:羟基含量(ppm)d:厚度(cm)Ia:2730钠米基线到零线的距离(mm)I:2730钠米吸收峰到零线的距离(mm)光谱透过率:厚度1mm)其它厚度光谱透过率可以用公式推导:T = (1-R)2 e -atT: 透过率R:单反射损耗。

e:自然对数基数。

t:厚度(cm)石英玻璃的化学性能石英玻璃除氢氟酸和300度以上的脓磷酸以外其他所有酸,不论其温度和浓度,都不受侵蚀。

但是对强碱性盐和一些金属(包括化合物)常温下虽然不太受侵蚀,但在高温下侵蚀较严重。

具体见下表:石英玻璃的化学纯度石英玻璃的纯度主要取决与原料,用四氯化硅等高纯原料生产的石英玻璃纯度可以达到6个九(99.9999%);用提纯的优质天然石英生产的石英玻璃纯度可以达到4个九,用于半导体工业;用优质天然石英生产的普通石英玻璃纯度在3个九左右。

石英玻璃介绍

石英玻璃介绍

•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。

石英玻璃化学性能

石英玻璃化学性能

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。

石英玻璃在化学耐久性、耐热性和耐热冲击性方面都是最优异

石英玻璃在化学耐久性、耐热性和耐热冲击性方面都是最优异

5100 3113 2024 3400 4100 5900 4000 1910 2952 5700 3559 5800 179 4688
表 4.4 单晶体基片性质
性质 晶系 晶格常数(Å ) 密度 (kg/m ) 熔点 (K) 解理面 弹性常数 (×10 N⋅m )
10 −2 3
金刚石(C) 立方 3.58 3510
金属
各种纯金属的物理性质和力学性质
晶体结构 密度(室温) /×10 kg ⋅m
−3 −3
熔点/K
抗拉强度 /MN⋅m
−2
延展率/%
硬度
Ag Al Au Be Co Cr Cu Fe
面心立方 面心立方 面心立方 密排六方 面心立方 密排六方(>673K) 体心立方 面心立方 α 体心立方
10.492 2.6908 19.3 1.85 8.9 7.19 8.39 7.86
∆L/L -0.950 -0.890 0 3.320 λ
T/K 5 100 293 1000 T/K
∆L/L -0.772 -0.660 0 3.699 λ
4
T/K 热 导
−1
λ 207 2690 6910 5450 936 cp 121.8 270.2 388.3 448.13
T/K 10 100 300 500 3000 T/K 373 700 1255 1355
SiO 2 99.9 >96 80.5 55 74.7 49.2 71-73 Na2O <0.2 3.8 0.6 6.4 <0.2 13-15 0.4 0.5 <0.1 K2O <0.2 0.4 CaO 4.7 0.9 8-12 MgO 8.5 BaO2.2 1-3 B2O3 2.9 4 9.6 14.5 Al2O3 0.4 2.2 22.9 5.6 10.9 1-2

石英片资料

石英片资料

石英玻璃光学石英玻璃片,能耐高温和高压等优点,是其他光学材料所无法替代的。

石英玻璃具有良好的紫外透过性能;可见光和近红外光吸收极低,所以是生产光导纤维的基础材料。

热膨胀系数极小,化学稳定性好,气泡、条纹、均匀性、双折射可与一般光学玻璃媲美,它是在恶劣场合下工作优选的光学材料。

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.(远紫外光学石英玻璃)对应牌号JGS1它是用高纯度氢氧熔化的光学石英玻璃,所以含有大量的羟基(2000ppm),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185μm处的透过率可达90%,合成石英玻璃在2730nm处具有很强的吸收峰,无颗粒结构。

是185—2500mμ波段范围内的优良光学材料。

2.(紫外光学石英玻璃)对应牌号JGS2石英原料和氢氧焰生产的石英玻璃,含有几十ppm的金属杂质。

在2730nm处有吸收峰(羟基含量100-200ppm),有条纹和颗粒结构。

它是透过220—2500μm波段范围内的良好材料。

3.(红外光学石英玻璃)对应牌号JGS3用石英原料和真空电熔法生产的石英玻璃,含有几十ppm的金属杂质。

有小气泡,颗粒结构和条纹,几乎不含(OH),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—3500μm的光学材料。

附:光学石英玻璃JC/T185-1996标准,含光谱透光率、特征等。

(原标准JC 185-81(96)《JGS1、JGS2、JGS3,光学石英玻璃》作废。

)石英玻璃光谱图石英玻璃光学常数各种光学石英玻璃JGS-1 JGS-2 JGS-3所能达到的最高类别光谱特性平均透过率180-2500nm 200-2500nm 260-3500nm 90% 85% 85%气泡类别0 2 2双折射1-2 1-2 1-2 颗粒结构 1 2 2条纹1-2 1-2 2均匀性1-2 2 2荧光 1 2 2防辐射性能不变色轻微变色变色石英玻璃物理性能表1.机械性能标准值密度 2.2g/cm3抗压强度1100Mpa抗弯强度67Mpa抗拉强度48Mpa泊松比μ0.14~0.17杨氏模量E 72000Mpa刚性模量31000Mpa莫氏硬度 5.5~6.5表2.热性能标准值变形点1280℃软化点1780℃退火点1250℃比热(20~350℃) 670J/kg.℃热导率(20℃) 1.4W/m.℃折射率 1.4585热膨胀系数 5.5×10-7cm/cm. ℃热加工温度1750~2050℃短期使用温度1300℃长期使用温度1100℃宜兴市和桥镇晶禾光学仪器经营部开户行:中国工商银行宜兴和桥支行账号:110 302 950 900 033 1010法人代表:夏正平借款人:王英杰金额:656.00元陆佰伍拾陆圆整课题号:。

石英玻璃消毒灯与高硼玻璃消毒灯的区别

石英玻璃消毒灯与高硼玻璃消毒灯的区别

石英玻璃消毒灯与高硼玻璃消毒灯的区别
不同波段的紫外线杀菌能力不同,惟有短波紫外线(200-300nm)才干对细菌有杀灭能力,其中在250-270nm限度杀菌力最强,高压汞灯会产生254nm紫外线,高硼玻璃对254nm紫外线透过率不到60%,石英玻璃对254nm透过率高达92%以上;高硼玻璃紫外线灯紫外光强度很容易衰减,它点灯数百小时后其紫外光强度就大幅低沉,降到初始时的50%-70%。

在用户手上,固然看到灯管还是亮的,但它已不能够起作用了。

而石英玻璃的光衰减水平要远小于高硼灯。

真正高强度、高寿命的紫外线灯必需是采用石英玻璃制造,这种灯也叫石英杀菌灯,它产生的紫外线强度高,是高硼灯的1.5倍以上,并且,紫外线辐射强度寿命长。

最可靠的分离方法是用紫外线辐照度计254nm探头来测,异样功率,254nm紫外线强度最高的是石英紫外线灯。

其次是高硼玻璃紫外线灯。

高硼玻璃紫外线灯和石英紫外线灯在外观上比,石英紫外线灯一般不能装铝盖灯头,灯头材质用塑料,胶木或陶瓷,灯头外径要比玻璃管粗;高硼玻璃都可采用主动化水平较高的圆封的分娩工艺,其工艺与日光灯分娩一样,可用铝灯头,且材料本钱和分娩本钱都较低。

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