石英玻璃电学性能

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。

石英玻璃熔点

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

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。

石英玻璃各项指标及性能

(T力〜侦."*场)
10" (-14) ^3； 2-X 10/『推)
昇电常数(0^1Q?6Hz)
常温
甄T
3： S
奔电损失(.10：3Hz)
<5^.1S：(~4)
约L 5线咨"(-4)
芥电损失(I^THe)
<1^10" (T)
6~即乂4旷(-4)
弁电损失(lQ-'8Hz)
<1zX1Q -'卜4)
4〜能X；10" (T)
16.0
击穿电压%： (ICT 6V/m)
400
17.0.
12. O'.
击穿电压/(10?6V/m)
5QQ
10. Q-
7.0
_
H京电压/(由祯商:.
60^'
3. 2：;
石英玻璃的耐腐蚀性能
介质
::浓度1质童百给数）
.处理时间，h.
处理温匿/°C1
质童损失
透明石英玻璃
不透明石英玻璃
►
硫酸
100
24
205
Q; 1845 >44186. 8
1845k4186. 8
平均比热容/皿血•陌]
500
0..'3302^4186. 8
[>,：2^05X4186. 8
平均比热容/[J7(kg-Ej：]
900：-
0.2512^4186.8
0.2512X4186.8
热辐射率
250
a, 93
:
热辐射率
85V.
0.47
^68
氟化钠
10
2
102^
四4

石英玻璃是以含二氧化硅物质

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。

石英玻璃的物理和化学性能

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。

石英玻璃电学特性

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。

透明石英玻璃不透明石英玻璃
耐击穿电压（仟伏/毫米）室温＞30 ＞16
500℃ 11 7.6
介电常数（106赫）ε＝3.7
ε＝3.5
介电损耗tgδ(50周/秒) 0.0003 0.001
电阻（欧姆.厘米）20℃ 1×1019 1×1015
500℃ 3×108 1×107
1000℃ 1×106 3×104
石英玻璃具有很高的介电强度和极低的导电率，即是在高温、高压和高频下，仍能保持很高的介电强度和电阻，在所应用的频带内几乎没有介电损耗，因此石
英玻璃是优良的高温介电绝缘材料。

石英玻璃

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石英玻璃的膨胀系数曲线
c. 比热和导热系数：
石英玻璃的比热和导热系数随温度的升高而增大。石英玻璃不同温度的比热石英玻璃的导热系数λ 温度（℃）平均比热温度（℃）导热系数 100 0.185 透明石英玻璃不透明石英玻璃 200 0.200 20 0.00331 0.00297 400 0.233 200 0.00394 0.00386 600 0.254 400 0.00447 0.00453 800 0.260 600 0.00484 0.00503 1000 0.264 800 0.00514 0.00534 1200 0.270 1000 0.00547 0.00550 1200 0.00581 0.00569
4.机械性质
石英玻璃由单组元硅氧四面体组成网络骨架，硅氧键键强很大，结构紧密，机械强度很高，为普通玻璃的2～3倍；网络中没有间隙离子填充，故密度小。原料纯度（杂质）、种类、产品气泡、羟基（OH -）含量、熔化不均匀等影响强度。透明石英玻璃密度：D＝2.20～2.21g/cm3；不透明石英玻璃密度：D′＝2.02～2.18g/cm3；
b. 石英玻璃受到Χ射线和γ射线时，产生如下吸收峰： 2150 Å 吸收峰：由石英玻璃本质造成的； 2950 Å 吸收峰：由金属杂质铝（Al）、锗（Ge）引起的； 5500 Å 吸收峰：由缺氧造成的；电熔透明石英玻璃用Co60照射易变黑。
三、制备方法
1. 电熔法：石英原料在真空（5×10－2mmHg）或低压惰性（N2）介质中电熔。 2. 气炼法：采用氢氧焰或其它碳氢化物（乙炔）可燃气体产生高热来熔化物料。 3. SiCl4蒸汽水解法：将四氯化硅蒸汽由氢气携带通入氢氧喷灯火焰中，生成二氧化硅及氯化氢，氯化氢气体随烟气逸出，而二氧化硅则沉积。 4. 高频感应等离子炬熔融法：由高频电磁场的感应耦合作用而产生等离子体灯炬，内核温度高达15000K，熔化物料。 5. 凝胶法：将多孔（50～80 Å ）凝胶成形后在250℃下真空处理，排出H2O，通过热处理排除有机物，1000℃下加热消除气孔，形成石英玻璃。

石英玻璃——精选推荐

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。

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。

石英在半导体领域的应用

石英在半导体领域的应用石英是一种非常重要的材料，在半导体领域有着广泛的应用。

石英的特性使其成为一种理想的半导体材料，具有优异的光学、电学和热学性能。

下面将详细介绍石英在半导体领域的应用。

石英在半导体制造过程中的应用非常广泛。

石英晶圆作为半导体芯片制造的基板，具有优异的物理和化学性能，能够满足高温、高压和强酸碱等恶劣环境下的要求。

石英晶圆具有良好的热传导性能，能够保持芯片在制造过程中的稳定温度，提高芯片的制造质量和产量。

石英在光学领域的应用也非常广泛。

石英具有非常好的透明度和光学性能，能够在可见光和紫外线范围内传导光线。

石英光纤是一种应用广泛的光传输介质，具有低损耗、高透明度和抗干扰能力强的特点，被广泛应用于通信、医疗、传感器等领域。

此外，石英还可以用于制造光学滤波器、光学窗口和光学透镜等光学元件，以满足不同领域对光学性能的要求。

除此之外，石英还在半导体加工过程中起到重要的辅助作用。

石英玻璃是一种高温耐用、化学稳定的材料，被广泛用于制造化学蚀刻槽、化学气相沉积炉等半导体加工设备。

石英玻璃具有优异的耐酸碱和耐高温性能，能够在半导体制造过程中承受严苛的工艺条件，保护芯片不受损害。

石英还在半导体制造过程中起到重要的辅助作用。

石英作为一种优良的衬底材料，能够提供稳定的支撑和平坦的表面，用于制造半导体器件的基底。

石英衬底具有优异的热膨胀性能和机械稳定性，能够保持芯片在制造过程中的稳定性能，提高芯片的制造质量和产量。

石英在半导体领域的应用非常广泛且重要。

石英的优异性能使其成为一种理想的半导体材料，被广泛应用于半导体制造、光学传输、半导体加工以及半导体器件制造等领域。

石英的应用不仅提高了半导体产品的性能和质量，也推动了半导体技术的发展和进步。

随着科技的不断进步，相信石英在半导体领域的应用将会越来越广泛，为我们的生活带来更多的便利和创新。

电光源用透明石英玻璃管的电导性能分析

电光源用透明石英玻璃管的电导性能分析石英玻璃作为一种常用的材料，在光电子行业中有着广泛的应用。

而作为电光源的一种关键部件，透明石英玻璃管在电导性能方面的表现对其整体性能具有重要影响。

本文将从电导原理、石英玻璃管的电导性能分析以及影响电导性能的因素等方面，探讨电光源用透明石英玻璃管的电导性能特点。

石英玻璃管的电导性能是指在导电条件下，石英玻璃管内的电流流过的能力。

在电导原理上，电流的传导主要通过载流子的移动来实现。

一般情况下，电导性能与载流子的浓度密切相关，载流子浓度越高，电导性能越好。

而石英玻璃管内的载流子主要有两种类型，即离子和电子。

首先，考虑石英玻璃管中的离子对电导性能的影响。

石英玻璃管中的离子主要来源于原料中的杂质元素，如氧、铝、钠、铁等。

这些杂质元素通过氧离子和金属离子的存在形式，参与到电导过程中。

但需要注意的是，石英玻璃管的制备过程中，一般会通过高温处理和精净化工艺来减少这些杂质元素的含量，以提高石英玻璃管的纯度。

因此，在纯度较高的石英玻璃管中，离子对电导性能的贡献较小。

其次，考虑石英玻璃管中的电子对电导性能的影响。

石英玻璃管中的电子主要来自于杂质元素的掺杂，如钴、镍、铁、铜等。

这些杂质元素由于电子的共有和去共有作用，在石英玻璃的晶体结构中引入不同的能带结构和能级位移。

这些能级的改变导致电子在能量带中的分布不均，从而影响了电导性能。

一般来说，杂质元素的浓度越高，电子的数量越多，对电导性能的贡献越大。

影响石英玻璃管电导性能的因素有很多。

首先是温度的影响。

石英玻璃的电导性能随温度的升高而增加，这是因为高温条件下离子和电子的迁移速率加快。

其次是杂质元素的含量和类型。

不同种类的杂质元素会对电导性能产生不同的影响。

此外，石英玻璃管的形状和尺寸也会对电导性能造成一定的影响，如管子的直径和长度等。

最后，石英玻璃管的制备工艺也是影响电导性能的重要因素，如石英玻璃管的烧结温度、烧结时间等。

为了提高电光源用透明石英玻璃管的电导性能，可以考虑以下几个方面。

石英玻璃电学性能
石英玻璃电学性能
石英玻璃具有很高的介电强度，很低的电导率与介电损失，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
品种
在不同频率下的介电损失tgδ
103Hz 107Hz 108Hz 109Hz 1010Hz
透明石英玻璃约 1.5×10-4<1.0×10-4<1.0×10-4<1.0×10-4<1.0×10-4
不透明石英玻璃 6-20×10-44-12×10-44-12×10-44-12×10-4
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。

温度o C
击穿电压(×106伏/米)
透明石英玻璃不透明石英玻璃
20 43.0 32.0
100 37.0 26.0
200 32.0 21.0
300 28.0 16.0
400 17.0 12.0 500 10.0 7.0 600 5.2 3.2。

石英玻璃之洗净方法

石英玻璃之洗净方法石英玻璃在半导体工业设备上，使用温度经常在1000℃至1300℃之高温状态，在此种状态下由于附著不纯物导致失透现象发生，失透之部分为石英之晶质化，晶质化之变态点为275℃，当石英玻璃自高温降至此变态温度时，表面失透之晶质化部分与石英玻璃本身高温之α相与低温之β相间膨胀系数不同在急速冷却下产生不透明之剥离状，更严重时会造成破裂现象产生。

为使石英制品能使用更久，就必须注意防止造成石英失透产生的原因，而造成失透的污染源就属碱金属、碱土金属、汗水、口水、油污、尘埃……等等。

且0.1mg/cm2l}k就会造成数十倍或数百倍的失透量。

因此，防止这些污染源附著在石英表面上除了不直接用空手去拿石英外，使用在高温作业之前必先做清洗之工作以确保石英表面之洁净度。

一般石英之洗净须要一些程序，首先用纯水先冲洗表面，再置入酸洗槽内浸泡一些时间，取出后再用纯水冲洗后晾干。

酸液之种类如下：◆种类/项目浓度时间P_!◆氟酸（HF）47.0%~52.0% 1~2分钟◆氟酸（HF） 5.0%~10% 10~15分钟◆氟酸+硝酸50%+65% 10~15分钟_◆氟酸+硫酸50%+65% 10~15分钟石英玻璃专利技术1、玻璃质材料管,特别是石英玻璃管的制造方法2、不透明石英玻璃的制造方法、适于执行该方法的SiO颗粒和由不透明石英玻璃构成的部件g`3、不透明石英玻璃管生产用的硅石粉料坨的生产方法4、采用溶胶-凝胶法制备高纯石英玻璃的方法5、彩色石英玻璃管的制造方法6、超细石英玻璃管及其生产方法和设备7、大尺寸石英玻璃管的制造方法8、大尺寸石英玻璃熔化炉9、电阻炉生产石英玻璃的投料器10、多点夹持牵引式石英玻璃拉管装置11、二氧化硅粒子、合成石英粉、合成石英玻璃的合成方法12、辐照输液器中的石英玻璃管件13、高耐久性石英玻璃，其制造方法，使用它的部件及装置14、合成石英玻璃制造方法15、环形石英玻璃管制作机16、黄色滤光石英玻璃及其制造方法17、堇青石--熔融石英玻璃质稀土粉料煅烧皿18、可多次使用的石英玻璃生产用石墨坩埚19、立式四氯化硅汽相沉积合成石英玻璃的方法20、内外经分别相等的石英玻璃厚壁管一次成型装置21、耐高温低膨胀高硼含量封接玻璃的制备工艺22、耐受激准分子激光的石英玻璃制造方法和石英玻璃部件23、能吸收紫外线的透明石英玻璃及其用途24、气炼法生产不透明乳白石英玻璃25、溶胶-凝胶法生产石英玻璃用的组合物26、生产管状石英玻璃产品的方法27、生产石英玻璃管的方法和用于实现该方法的钻杆体28、石英玻璃的构造元件及其制造方法29、石英玻璃坩埚的制造方法30、石英玻璃管成型装置31、石英玻璃管烧口装置32、石英玻璃管自动定尺切割装置33、石英玻璃光导纤维制造方法34、石英玻璃及其制造方法35、石英玻璃喷镀部件及其制造方法36、石英玻璃熔炼炉水冷电缆供电装置37、石英玻璃体和石英玻璃支持部件的制造方法38、石英玻璃液体电加热管39、石英玻璃制品及其制备方法40、石英玻璃组合物41、石英玻璃组合物以及使用它生产石英玻璃的方法42、石英及玻璃材料中二阶极化率产生与增强的新方法43、双效蒸发高酸后重稀土反萃液浓缩石英玻璃设备44、透明石英玻璃产品的制备45、透明石英玻璃厚壁管制造方法及装置46、无羟基透明石英玻璃的连续电熔法47、析晶温度高于石英玻璃的高温玻璃的制造方法48、一种立式合成石英玻璃沉积炉49、一种耐碱玻璃球的生产方法50、一种石英玻璃的氢氧焰燃烧器51、一种石英玻璃管的切割装置52、一种石英玻璃管拉制成型方法53、一种石英玻璃管拉制成型装置54、一种四氯化硅、多晶硅和石英玻璃的联合制备法55、用来制造石英玻璃体的方法56、用溶胶-凝胶过程制造石英玻璃的方法57、用于半导体制造的石英玻璃构件58、用于标记石英玻璃灯的方法和用其所制造的石英玻璃灯59、用于制备石英玻璃的氯化锗和硅氧烷原料和方法60、用于制造石英玻璃基底材料的方法61、圆柱形石英玻璃部件的制造方法及其适用的装置62、在石英玻璃管制造中撤出芯棒的方法和装置63、制造石英玻璃板的方法和设备64、制造石英玻璃体的装置和方法65、制造石英玻璃预制件的方法66、制造一种石英玻璃的方法和装置67、制作石英玻璃的方法-68、制作石英玻璃的方法热性能电性能机械性能石英玻璃热膨胀系数是：5.5x10-7cm/cm. ℃,是铜的1/34，是硼硅酸盐的1/7，这一特性，使其用于光学镜头，高温窗口以及要求对热变化敏感达到最低的光学应用。

石英物理及化学性能

⽯英物理及化学性能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{TodayHot}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，{HotTag}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。

石英玻璃属性

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。

石英类备件技术要求标准

石英类备件技术要求标准一、前言石英类备件是一类在工业生产过程中广泛应用的关键部件，具有高温耐磨、化学稳定、良好的电学特性等优点，因此在诸多领域中得到了广泛的应用，包括电子通讯、光学仪器、医疗器械等领域。

为了确保其质量和性能，制定石英类备件技术要求标准对于规范生产和质量控制具有重要意义。

二、适用范围本标准适用于石英类备件的生产制造、检验和验收过程，包括石英晶体、石英玻璃、石英陶瓷等各类石英材料。

三、技术要求1.材料要求（1）石英类备件应采用优质石英矿石为原料，严格控制含杂质的含量，在生产过程中应避免加入杂质、气泡和裂纹。

（2）石英类备件应具有良好的热稳定性，温度变化对其稳定性影响小，线性膨胀系数应控制在合理范围内。

2.外观要求（1）石英类备件的外观应无气泡、裂纹、杂质等缺陷，表面平整光滑，无毛刺和瑕疵。

（2）对于石英类备件的尺寸精度，应符合相关技术要求标准，包括直径、厚度、平整度等指标。

3.电学性能（1）石英类备件应具有优异的电学性能，包括低介电损耗、高介电常数、高电波速度等特性。

（2）对于石英类备件的电学参数，应符合国家标准要求，如介电常数应在一定范围内。

4.耐化学性能（1）石英类备件应具有良好的耐酸碱性能，能够在酸碱介质中保持稳定性。

（2）对于石英类备件在特定环境下的耐化学性能，应进行相应测试和评估，确保其在特定工作环境下可以正常使用。

5.热稳定性能（1）石英类备件应具有良好的热稳定性，能够在高温环境下不发生软化、变形或裂纹，确保其可靠性和稳定性。

（2）对于石英类备件的热稳定性能，应符合相关的热试验标准，如热膨胀系数应符合标准要求。

6.封装要求（1）对于某些需要封装的石英类备件，应确保封装材料与石英类备件的匹配性，保证封装效果和稳定性。

（2）对于石英类备件的封装工艺要求，应符合相关封装标准和工艺流程，确保封装质量。

四、检验方法1.外观检验采用目视检查和放大镜观察的方法，检查石英类备件表面是否平整光滑，无瑕疵和缺陷。