熔融石英基片热形变及其对光束质量的影响分析

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熔融石英陶瓷的注凝成型工艺及影响其性能的因素

熔融石英陶瓷的注凝成型工艺及影响其性能的因素

熔融石英陶瓷的注凝成型工艺及影响其性能的因素侯清麟;王迎霞;田靓;侯熠徽【摘要】熔融石英陶瓷的注凝成型是以熔融石英陶瓷粉末为原料,丙烯酰胺(AM)为有机单体、N-N'亚基丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,引发剂为过硫酸胺(APS), pH调节剂为乳酸,制备成熔融石英陶瓷的一种新型胶态成型工艺.注凝成型工艺受到各种因素的影响,如固相含量、单体含量和单体与引发剂的比率、料浆的pH的值、烧结温度、是否添加助剂等.为了制备出性能优越的石英陶瓷,需经过不断探索和改进注凝成型工艺,综合考虑各种影响因素,制备具有更好性能的石英陶瓷.%The gelcasting of fused silica ceramics is a new type of colloidal forming process to prepare fused silica ceramics with the fused silica ceramics powder as the raw material, acrylamide (AM) as the organic monomer, N-N' subunits acrylamide (MBAM) as crosslinking agent,ammoniumsulfate(APS) as initiator,lactic acid as pH regulator. It was influenced by various factors,such as solid content,monomer content,the ratio of monomer to initiator,pH value of slurry,sintering temperature and whether to add additives. In order to produce superior performance of quartz ceramic,it is necessary to continuously explore and improve the injection process,take various influencing factors into consideration.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)002【总页数】3页(P1-2,18)【关键词】熔融石英陶瓷;注凝成型;影响因素【作者】侯清麟;王迎霞;田靓;侯熠徽【作者单位】湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湘潭大学化工学院,湖南湘潭 411105;湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湘潭大学化工学院,湖南湘潭411105;湖南工业大学包装与材料工程学院,湖南株洲 412007;湘潭大学化工学院,湖南湘潭 411105【正文语种】中文【中图分类】TQ174.751 熔融石英陶瓷的注凝成型工艺熔融石英陶瓷是以熔融石英或者石英为原料,经过破碎、成型、烧成等一系列制作工艺而制成的。

熔融石英的性能特点和使用.概要

熔融石英的性能特点和使用.概要

熔融石英的性能特点和使用一、熔融石英的性能特点和使用熔融石英材料在精铸型壳的使用上国外发达国家如美国的使用量和日本的使用量不断地逐年增加,特别是在硅溶胶型壳的面层方面有了很有经验的效果,在同锆英材料的使用和价格比上有了较大突破,是目前较为理想的工程应用材料。

熔融石英是用天然高纯度二氧化硅经电炉在高于1760℃以上温度熔融,随后快速冷却而制得的。

此过程将晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体。

熔融石英熔化温度约1713℃,导热系数低,热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的,因而它具有极高的热震稳定性。

所以,在焙烧和浇注过程中熔融石英型壳很少因温度剧变而破裂,是理想的熔模铸造制型的耐火材料,可作为面层或背层涂料用的耐火材料,以及撒砂材料。

熔融石英会部分或全面提高型壳性能。

熔融石英热膨胀系数小,有利于防止型壳在脱蜡和焙烧过程中开裂、变形,利于确保铸件尺寸稳定。

熔融石英纯净度高,所配涂料稳定性好;型壳高温抗蠕变能力提高。

熔融石英温度较低时的导热性较差,热容量小,仅为锆砂的一半,大多数金属液对它的润湿性较差,使得金属凝固层与型壳内表面间易产生间隙,热导率进一步减小,有利于壁薄铸件充型。

在高温下熔融石英的透明度高,能通过辐射传热,使其导热能力超过硅酸铝类壳。

而使铸件冷却较快,更易获得健全铸件。

铸件冷却时方石英又从高温型转变为低温型,同时体积产生骤变,使型壳出现无数裂纹,强度剧降,有利于脱壳进行。

熔融石英为酸性,能采用碱煮、碱爆等化学清砂方法去除型壳。

熔模铸造用熔融石英,其中SiO2所占的质量分数应为99.5%,配涂料用的粉料最好是270目或320目细粉占50%(质量分数),200目和120目粉各占25%(质量分数)。

耐火材料化学组成化学性质熔点/℃莫氏硬度密度/(g/cm3)膨胀系数①/×10-71/℃热导率/[W/(m2.k)]浸出性比较颜色熔融石英SiO2酸性1713 7 2.2 5 1.951②在热浓碱和氢酸条件下有良好的可溶性白色电熔刚玉Al2O3两性2030 9 3.99~4.0 86 12.560②在热碱条件下反应很差白色莫来石3Al2O3·2SiO2两性2030 6~7 2.7~2.9 54 1.214②在热碱条件下有轻微反应灰色到棕黄色高岭石熟料弱酸性1700~1790~5 2.4~2.6 50 -在热碱条件下有轻微反应灰色到棕黄色锆砂ZrSiO4弱酸性<1948 7~8 4.5~4.9 46 2.094③在热碱条件下有中等反应白色到棕黄色氧化锆ZriO2碱性2600 7~8 5.7 60 -①为0℃~1200℃间的膨胀系数平均值。

熔融石英光学元件

熔融石英光学元件

熔融石英光学元件熔融石英光学元件是一种重要的光学材料,广泛应用于光学系统中。

它具有优良的光学性能和化学稳定性,被广泛应用于激光器、光纤通信、光学成像等领域。

本文将从熔融石英光学元件的定义、特点、制备工艺及应用等方面进行介绍。

一、定义熔融石英是指经过高温熔融后再冷却固化而形成的石英玻璃。

与普通石英玻璃相比,熔融石英具有更高的纯度和更低的残留气体含量,其折射率和色散性能更加稳定。

因此,熔融石英常被用作光学元件的材料,以实现更高的光学性能。

二、特点1. 高透过率:熔融石英具有高透过率,能够在可见光和红外光波段范围内传输光线。

2. 低热膨胀系数:熔融石英的热膨胀系数较低,使得它在温度变化时能够保持较好的稳定性。

3. 高耐热性:熔融石英能够在高温环境下保持较好的物理和化学性能。

4. 低吸水性:熔融石英具有较低的吸水性,能够在潮湿环境下保持较好的稳定性。

5. 化学稳定性:熔融石英具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸碱腐蚀。

三、制备工艺熔融石英的制备主要包括石英砂的熔融、坯胚的制备和光学元件的制造。

首先,将高纯度的石英砂加热到高温,使其熔化成液体。

然后,将熔融的石英倒入模具中,冷却固化成坯胚。

最后,通过精密的加工工艺,将坯胚加工成具有特定形状和精度要求的光学元件。

四、应用领域熔融石英光学元件在激光器、光纤通信、光学成像等领域有着广泛的应用。

在激光器中,熔融石英可以作为激光器的输出窗口,具有优良的耐高功率和高能量密度的特性。

在光纤通信中,熔融石英可以作为光纤的衬底材料,具有良好的透明性和传输性能。

在光学成像中,熔融石英可以制作成具有高透过率和低散射的透镜和棱镜,用于改善成像质量。

熔融石英光学元件具有高透过率、低热膨胀系数、高耐热性、低吸水性和化学稳定性等特点。

它是一种重要的光学材料,被广泛应用于激光器、光纤通信、光学成像等领域。

通过精密的制备工艺,可以制造出具有特定形状和精度要求的光学元件。

熔融石英光学元件的应用将进一步推动光学技术的发展,为人类生活带来更多便利和进步。

熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析

熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析

熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析
崔唐茵;王鹏;刘瑞祥;王洪升;曹俊倡;陈东杰
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】采用凝胶注模成型工艺制备熔融石英陶瓷,通过XRD、SEM和电性能网络分析仪对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌、介电性能进行分析,研究了熔融石英陶瓷介电性能的影响因素,为筛选制备石英陶瓷材料最优工艺方案提供依据。

研究结果表明:材料制备工艺一定时,制备不同厚度的石英陶瓷板,平铺烧结,同一块方板沿垂直方向自上而下,密度逐渐下降,密度与介电常数呈正相关,密度每上升0.01
g/cm^(3),介电常数对应上升0.01~0.02,密度对损耗角正切数值影响不大;同一块板同样厚度位置,边角与中间位置的密度几乎没有变化;同一块板,同样厚度方向,介电常数变化不大;石英陶瓷板中引入松香导致试样更致密,密度升高,介电常数随之增大;相同密度的试样,采用不同的介电测试方式计算所得的介电常数有约0.03的偏差。

【总页数】7页(P666-672)
【作者】崔唐茵;王鹏;刘瑞祥;王洪升;曹俊倡;陈东杰
【作者单位】山东理工大学材料科学与工程学院;山东工业陶瓷研究设计院有限公司;国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174
【相关文献】
1.掺杂Y2O3对钛酸锶钡铁电陶瓷材料显微结构和介电性能的影响
2.低介熔融石英陶瓷制备及其介电性能研究
3.掺MgO和SrTiO3对PMN-PT-BT系铁电陶瓷材料介电性能的影响
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石英晶形转变存在的特点及其实际生产中应用

石英晶形转变存在的特点及其实际生产中应用

石英晶形转变存在的特点及其实际生产中应用一、引言1.1 介绍石英晶形转变的概念1.2 石英晶形转变在实际生产中的重要性1.3 本文导读二、石英晶形转变的特点2.1 石英晶形转变的定义和基本原理2.2 不同条件下石英晶形转变的特点分析2.2.1 温度对石英晶形转变的影响2.2.2 压力对石英晶形转变的影响2.2.3 化学环境对石英晶形转变的影响三、石英晶形转变在实际生产中的应用3.1 石英晶形转变在材料加工中的应用3.1.1 石英晶形转变对材料性能的影响3.1.2 石英晶形转变在制备工艺中的作用 3.2 石英晶形转变在电子行业中的应用3.2.1 石英晶形转变在晶体振荡器中的应用 3.2.2 石英晶形转变在半导体制造中的作用四、总结与展望4.1 对石英晶形转变的总结4.2 对未来石英晶形转变研究的展望五、个人观点和理解5.1 对石英晶形转变的认识与心得5.2 对石英晶形转变在实际生产中的进一步应用的看法结语在进行文章撰写过程中,我会依据所提供的内容、主题或概念,充分评估石英晶形转变的特点及其在实际生产中的应用,并提供一篇高质量、深度和广度兼具的文章。

文章将按照知识的文章格式进行撰写,确保条理清晰,内容丰富。

希望这篇文章能够帮助您更全面、深刻和灵活地理解石英晶形转变存在的特点及其实际生产中的应用。

石英晶形转变是指石英晶体在受到一定条件的影响下发生结构的改变,这种改变会影响石英晶体的物理性质和化学性质。

石英晶形转变在实际生产中具有重要意义,因为它能够改变材料的特性,影响制备工艺,甚至应用于电子行业中的晶体振荡器和半导体制造中。

本文将对石英晶形转变的特点进行分析,以及它在实际生产中的应用进行探讨。

石英晶形转变的特点主要表现在以下几个方面:石英晶体的转变受到温度、压力和化学环境的影响。

在不同的条件下,石英晶体可能发生α-石英到β-石英的相变或反相变。

温度对石英晶形转变的影响是其中非常重要的因素,一般来说,当温度达到573摄氏度时,α-石英转变为β-石英。

熔融石英热导率

熔融石英热导率

熔融石英热导率概述熔融石英是一种重要的工程材料,具有优异的热导率。

本文将深入探讨熔融石英的热导率及其影响因素。

热导率的定义热导率是指物质传热的能力,它衡量了单位面积的物质在单位时间内传递热量的能力。

热导率的单位是瓦特/米·开尔文(W/m·K)。

熔融石英的热导率熔融石英是一种无机非金属材料,具有良好的热导率。

其热导率通常在1.4-1.5 W/m·K之间,这使得熔融石英成为许多高温应用的理想材料。

影响熔融石英热导率的因素1.温度:熔融石英的热导率随温度的升高而增加,这是由于高温下分子振动增强导致热传导能力增强的结果。

2.结构:熔融石英的结构对其热导率有着重要影响。

熔融石英具有高度有序的晶体结构,这使得其热导率较高。

3.含杂质:熔融石英中的杂质对其热导率也有影响。

一些杂质可以提高熔融石英的热导率,而另一些杂质则会降低其热导率。

熔融石英热导率的应用熔融石英的优异热导率使其在许多领域得到广泛应用。

高温窑炉熔融石英由于其高热导率和耐高温性能,被广泛应用于高温窑炉中。

它可以有效地传导热量,并能够承受高温环境下的腐蚀和热应力。

光纤通信熔融石英也是制造光纤的关键材料之一。

其高热导率使得光信号能够在光纤中快速传导,从而实现高速的数据传输。

光学器件熔融石英还广泛应用于光学器件制造中。

其高热导率使得光学器件能够快速散热,从而保持稳定的工作温度。

总结熔融石英是一种具有优异热导率的工程材料。

其热导率受到温度、结构和含杂质等因素的影响。

熔融石英的高热导率使其在高温窑炉、光纤通信和光学器件等领域得到广泛应用。

研究熔融石英的热导率及其影响因素有助于优化其应用性能,并推动相关领域的发展。

参考文献•Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005).Introduction to chemical engineering thermodynamics. McGraw-Hill.。

熔融石英的性能特点和使用解析

熔融石英的性能特点和使用解析

熔融石英的性能特点和使用解析熔融石英是一种由高纯度二氧化硅(SiO2)通过高温熔融和晶化制成的无机玻璃材料。

它具有许多出色的性能特点,使其在众多领域得到广泛应用。

首先,熔融石英具有优异的光学性能。

它的折射率高,透光率高达85%以上,能够传递光谱范围从紫外到红外,使其特别适用于光学仪器和光学器件的制造。

此外,熔融石英具有低色散特性,即在光的传播过程中,不同波长的光具有相似的折射率,这使得它在光学棱镜和透镜的制造中具有重要意义。

另外,熔融石英具有良好的耐紫外线性能,可有效抵抗紫外线的侵蚀,使其在紫外线光谱处理和分析领域有重要应用价值。

其次,熔融石英具有出色的化学稳定性。

它对大部分酸、碱和溶剂都具有良好的稳定性,在酸性和碱性环境中能保持其物理和化学性能不受损。

这使得熔融石英在化学实验室中常用于制造化学仪器、反应容器和试剂瓶等,能够承受各种化学试剂的腐蚀,确保化学实验的安全和准确性。

此外,熔融石英还具有良好的热稳定性,可耐高温达到1200°C以上,使其在高温炉、熔炼设备和火炬炉中得到广泛应用。

此外,熔融石英还具有优异的物理性能。

它的硬度高,耐磨损性好,使其具有较长的使用寿命,可循环使用多次。

熔融石英的密度低,导热系数低,热膨胀系数小,热震性能好,具有良好的热隔离性能,可在高温条件下保持结构的稳定性。

此外,熔融石英还具有良好的机械性能,抗拉强度高,抗压强度好,耐冲击性好,能够承受较大的机械应力,使其在机械加工和制造领域得到广泛应用。

最后,熔融石英具有良好的电气性能。

它是一种优质的绝缘材料,具有高击穿电压和低介电常数,使其在电子器件、电力设备和电子元件的制造中得到广泛应用。

此外,熔融石英还具有良好的介电损耗、耐电功率和耐电弧性能,是制造电气绝缘材料的理想选择。

总之,熔融石英具有优异的光学性能、化学稳定性、物理性能和电气性能,使其在光学仪器、化学实验室、高温设备和电子器件等领域发挥重要作用。

随着科学技术的不断进步和应用需求的不断增加,熔融石英的应用前景将更加广阔。

jgs1熔融石英羟基降低退火温度

jgs1熔融石英羟基降低退火温度

熔融石英羟基降低退火温度随着科学技术的发展,材料科学领域的研究也越发深入。

熔融石英羟基作为一种新型的材料,在材料科学研究中引起了广泛关注。

其中,研究发现,熔融石英羟基可以降低材料的退火温度,这一发现对于材料的改性和性能提高具有重要意义。

本文将从熔融石英羟基降低退火温度的机制、影响因素和应用前景等方面展开详细探讨。

1. 机制熔融石英羟基降低退火温度的机制主要是通过其在材料表面形成一层致密且稳定的保护膜,阻止了氧气和水分的侵蚀,减少了晶格缺陷的形成,从而使材料的退火温度降低。

而熔融石英羟基本身又具有较强的抗氧化性和耐热性,因此能够有效地保护材料的表面,延长材料的使用寿命。

2. 影响因素研究发现,熔融石英羟基降低退火温度受多种因素的影响。

首先是熔融石英羟基的质量和含量,其质量越高、含量越多,降低退火温度的效果越明显。

其次是材料的表面状态和结构,表面光洁度和晶粒结构的优劣也会影响熔融石英羟基的降温效果。

材料的化学成分和热处理工艺也会对熔融石英羟基的作用产生影响。

3. 应用前景熔融石英羟基降低退火温度在材料科学领域具有广泛的应用前景。

在金属材料的制备和加工中,可添加熔融石英羟基作为增强剂,降低金属材料的退火温度,提高材料的硬度和耐磨性。

在陶瓷材料的生产中,也可利用熔融石英羟基来保护陶瓷材料的表面,延长其使用寿命。

在电子材料、建筑材料等领域,熔融石英羟基的降温效果也将大显身手。

熔融石英羟基降低退火温度的发现为材料科学的发展带来了新的希望和机遇。

其降温机制清晰明了,影响因素多样复杂,应用前景广阔。

相信随着研究的深入和技术的不断进步,熔融石英羟基的应用领域将会更加广泛,为材料科学的发展注入新的活力。

熔融石英羟基降低退火温度的研究和应用前景已经吸引了科研人员和工程师的浓厚兴趣。

除了上文中提到的金属材料、陶瓷材料和电子材料等领域,熔融石英羟基还有许多其他潜在的应用。

这些应用包括但不限于建筑材料、高温合金、玻璃制品、纺织品、化工产品等多个领域。

熔融石英的性能特点和使用解读

熔融石英的性能特点和使用解读

熔融石英的性能特点和使用一、熔融石英的性能特点和使用熔融石英材料在精铸型壳的使用上国外发达国家如美国的使用量和日本的使用量不断地逐年增加,特别是在硅溶胶型壳的面层方面有了很有经验的效果,在同锆英材料的使用和价格比上有了较大突破,是目前较为理想的工程应用材料。

熔融石英是用天然高纯度二氧化硅经电炉在高于1760℃以上温度熔融,随后快速冷却而制得的。

此过程将晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体。

熔融石英熔化温度约1713℃,导热系数低,热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的,因而它具有极高的热震稳定性。

所以,在焙烧和浇注过程中熔融石英型壳很少因温度剧变而破裂,是理想的熔模铸造制型的耐火材料,可作为面层或背层涂料用的耐火材料,以及撒砂材料。

熔融石英会部分或全面提高型壳性能。

熔融石英热膨胀系数小,有利于防止型壳在脱蜡和焙烧过程中开裂、变形,利于确保铸件尺寸稳定。

熔融石英纯净度高,所配涂料稳定性好;型壳高温抗蠕变能力提高。

熔融石英温度较低时的导热性较差,热容量小,仅为锆砂的一半,大多数金属液对它的润湿性较差,使得金属凝固层与型壳内表面间易产生间隙,热导率进一步减小,有利于壁薄铸件充型。

在高温下熔融石英的透明度高,能通过辐射传热,使其导热能力超过硅酸铝类壳。

而使铸件冷却较快,更易获得健全铸件。

铸件冷却时方石英又从高温型转变为低温型,同时体积产生骤变,使型壳出现无数裂纹,强度剧降,有利于脱壳进行。

熔融石英为酸性,能采用碱煮、碱爆等化学清砂方法去除型壳。

熔模铸造用熔融石英,其中SiO 2所占的质量分数应为99.5%,配涂料用的粉料最好是270目或320目细粉占50%(质量分数),200目和120目粉各占25%(质量分数)。

①为0℃~1200℃间的膨胀系数平均值。

耐火材料 化学组成 化学性质熔点/℃莫氏硬度 密度/(g/cm 3)膨胀系数①/×10-71/℃ 热导率/[W/(m 2.k)] 浸出性比较 颜色熔融石英 SiO 2 酸性 1713 7 2.251.951②在热浓碱和氢酸条件下有良好的可溶性 白色电熔刚玉 Al 2O 3 两性 2030 9 3.99~4.0 86 12.560②在热碱条件下反应很差 白色 莫来石 3Al 2O 3·2SiO 2 两性2030 6~72.7~2.9541.214② 在热碱条件下有轻微反应 灰色到棕黄色 高岭石 熟料 弱酸性 1700~1790 ~5 2.4~2.6 50- 在热碱条件下有轻微反应 灰色到棕黄色 锆砂 ZrSiO 4 弱酸性 <1948 7~8 4.5~4.9 46 2.094③在热碱条件下有中等反应 白色到棕黄色 氧化锆ZriO 2碱性26007~85.760-②400℃的热导率。

熔融石英导热系数

熔融石英导热系数

熔融石英导热系数摘要:熔融石英,又称为二氧化硅(SiO2),是地球上最丰富的矿物之一,也是一种重要的工业原料。

它具有出色的物理和化学性质,被广泛应用于多个领域,尤其在电子、光学、半导体等工业中。

其中,熔融石英的导热性能是其应用的关键之一。

本文将深入探讨熔融石英导热系数的相关知识。

第一章导热系数的基础知识导热系数是衡量材料导热性能的重要物理量,通常用λ(lambda)表示。

它描述了单位时间内单位面积的热量通过材料传递的能力,单位是瓦特/(米·开尔文)。

导热系数越大,表示材料传导热量的能力越强。

熔融石英由于其特殊的分子结构,具有优异的导热性能。

熔融石英的分子结构是由硅氧键连接成的三维网状结构,这种结构在晶体中形成了稳定的结构。

硅氧键的结构稳定和紧密排列,使得熔融石英能够高效地传导热量。

此外,熔融石英的晶体结构中没有氢原子,这也是其导热性能优越的原因之一。

第二章影响导热系数的因素虽然熔融石英具有良好的导热性能,但其导热系数还是受到一些因素的影响。

温度是影响导热系数的重要因素之一。

一般情况下,热传导过程会随着温度的升高而增强。

然而,随着温度的升高,晶格的振动也会增强,从而影响了热传导。

在高温下,热激活和晶格缺陷的影响可能会导致导热系数的减小。

此外,熔融石英的结构也会影响其导热性能。

晶体结构的完整性和有序性通常会提高导热系数。

而晶格缺陷、杂质等因素会影响结构的稳定性,从而降低导热性能。

因此,在制备熔融石英时,要注意控制结构的完整性,以确保其优异的导热性能。

第三章熔融石英在工业中的应用熔融石英的导热性能使其在众多工业领域得到了广泛的应用。

在半导体产业中,熔融石英常被用作晶圆加工过程中的石英石墨材料,用于制备硅片、晶圆等。

熔融石英的优异导热性能可以快速散热,保护晶片不受过热的影响。

在光学领域,熔融石英用于制造光学仪器、光学透镜等。

其导热性能可以保持光学元件的稳定性,避免因温度升高而引起的光学性能变化。

熔融石英导热系数

熔融石英导热系数

熔融石英导热系数【原创版】目录1.熔融石英的概述2.熔融石英的导热系数3.熔融石英导热系数的影响因素4.熔融石英导热系数的应用5.结论正文1.熔融石英的概述熔融石英,也称为熔融二氧化硅,是一种高纯度的硅酸盐物质。

在工业生产中,熔融石英通常是通过将石英砂加热至高温而制成的。

熔融石英具有高熔点、高硬度、高纯度等特点,因此在建筑、陶瓷、玻璃等行业具有广泛的应用。

2.熔融石英的导热系数熔融石英的导热系数是指在单位时间、单位厚度和单位温度差下,熔融石英所能传递的热量。

熔融石英的导热系数受其物理性质、化学成分和温度等因素的影响,具有一定的变化范围。

通常情况下,熔融石英的导热系数在 10-100 W/(m·K)之间。

3.熔融石英导热系数的影响因素(1)物理性质:熔融石英的密度、比热容、热膨胀系数等物理性质会影响其导热系数。

一般来说,密度越大、比热容越高、热膨胀系数越小的熔融石英,其导热系数越高。

(2)化学成分:熔融石英中的硅酸盐成分、杂质含量等化学成分会对其导热系数产生影响。

高纯度的熔融石英导热系数较高。

(3)温度:熔融石英在不同温度下的导热系数会有所变化。

通常情况下,随着温度的升高,熔融石英的导热系数也会增加。

4.熔融石英导热系数的应用熔融石英的导热系数在建筑、陶瓷、玻璃等行业中有着重要的应用价值。

例如,在建筑行业,高导热系数的熔融石英可以提高建筑材料的保温性能;在玻璃行业,适当的导热系数有利于玻璃制品的成型和退火过程。

5.结论熔融石英的导热系数受多种因素影响,具有一定范围的变化。

熔融石英的性能特点和使用

熔融石英的性能特点和使用

熔融石英的性能特点和使用一、熔融石英的性能特点和使用熔融石英材料在精铸型壳的使用上国外发达国家如美国的使用量和日本的使用量不断地逐年增加,特别是在硅溶胶型壳的面层方面有了很有经验的效果,在同锆英材料的使用和价格比上有了较大突破,是目前较为理想的工程应用材料。

熔融石英是用天然高纯度二氧化硅经电炉在高于1760 C以上温度熔融,随后快速冷却而制得的。

此过程将晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体。

熔融石英熔化温度约1713 C,导热系数低,热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的,因而它具有极高的热震稳定性。

所以,在焙烧和浇注过程中熔融石英型壳很少因温度剧变而破裂,是理想的熔模铸造制型的耐火材料,可作为面层或背层涂料用的耐火材料,以及撒砂材料。

熔融石英会部分或全面提高型壳性能。

熔融石英热膨胀系数小,有利于防止型壳在脱蜡和焙烧过程中开裂、变形,利于确保铸件尺寸稳定。

熔融石英纯净度高,所配涂料稳定性好;型壳高温抗蠕变能力提高。

熔融石英温度较低时的导热性较差,热容量小,仅为锆砂的一半,大多数金属液对它的润湿性较差,使得金属凝固层与型壳内表面间易产生间隙,热导率进一步减小,有利于壁薄铸件充型。

在高温下熔融石英的透明度高,能通过辐射传热,使其导热能力超过硅酸铝类壳。

而使铸件冷却较快,更易获得健全铸件。

铸件冷却时方石英又从高温型转变为低温型,同时体积产生骤变,使型壳出现无数裂纹,强度剧降,有利于脱壳进行。

熔融石英为酸性,能采用碱煮、碱爆等化学清砂方法去除型壳。

熔模铸造用熔融石英,其中SiO2所占的质量分数应为99.5%,配涂料用的粉料最好是270目或320目细粉占50%(质量分数),200目和120目粉各占25% (质量分数)。

①为0 C〜1200 C间的膨胀系数平均值。

②400 C的热导率。

③1200 C热导率。

熔融石英及制品有三大特点:在所有耐火材料中,线膨胀系数最小(在1000 C的热胀率0.05 );热导率最低,在1000 C热导率0.836W/ (m • K)(0.02cal/cm • s ・C);抗热震性最好(在1200 °C〜水冷的抗震性),10次都不产生裂纹。

熔融石英热导率

熔融石英热导率

熔融石英热导率【最新版】目录1.熔融石英的概述2.熔融石英的热导率特性3.熔融石英热导率的测量方法4.熔融石英热导率的应用5.熔融石英热导率的研究进展正文1.熔融石英的概述熔融石英,也被称为熔融二氧化硅,是一种高纯度的硅酸盐物质。

它是通过将石英砂加热至高温而制成的,具有高熔点、高硬度、高热稳定性等优点。

在工业领域,熔融石英被广泛应用于玻璃制造、陶瓷制品、金属冶炼等行业。

2.熔融石英的热导率特性熔融石英的热导率是指在高温状态下,熔融石英单位面积上能够传递的热量。

熔融石英的热导率受其物质结构、成分、温度等因素影响。

一般来说,熔融石英的热导率随着温度的升高而增大,这是由于高温下分子热运动增强,热传导速率加快。

同时,熔融石英的热导率还受到其杂质含量的影响,杂质的存在会降低熔融石英的热导率。

3.熔融石英热导率的测量方法熔融石英热导率的测量方法有多种,常见的有热电偶法、激光脉冲法、红外热像法等。

这些方法各有优缺点,选择合适的测量方法需要根据实际应用场景和测量需求来确定。

4.熔融石英热导率的应用熔融石英的热导率在工业生产中有着广泛的应用,例如在玻璃制造过程中,通过测量熔融石英的热导率,可以有效地控制玻璃的熔化温度和熔融程度,从而保证玻璃制品的质量。

此外,熔融石英热导率还用于评估金属冶炼过程中的热传导性能,以及陶瓷制品的热稳定性等。

5.熔融石英热导率的研究进展近年来,随着科研技术的不断发展,熔融石英热导率的研究取得了很多重要成果。

例如,研究人员通过对熔融石英的微观结构进行调控,成功提高了其热导率;此外,新型熔融石英材料的研发也取得了突破,这些新材料具有更高的热导率和更好的热稳定性。

熔融石英陶瓷成型工艺中的影响因素分析[1]

熔融石英陶瓷成型工艺中的影响因素分析[1]

第26卷第2期 硅 酸 盐 通 报 Vol.26 No.2 2007年4月 BULLETI N OF T HE CH I N ESE CERAM I C S OC I ETY Ap ril,2007 熔融石英陶瓷成型工艺中的影响因素分析郝洪顺1,崔文亮2,4,巩 丽1,付 鹏3,王树海2,张联盟4,董 峰2,孙 峰5,栾艺娜2,李海彬2(1.山东理工大学材料学院,淄博 255049; 2.山东工业陶瓷研究设计院,淄博 255031; 3.聊城大学材料学院,聊城 252059; 4.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070; 5.中材人工晶体研究院,北京 100018)摘要:主要介绍了熔融石英陶瓷制备过程中成型工序对制品可能产生的影响,以及通常会出现的问题与相应的解决方法。

关键词:熔融石英;石英陶瓷;成型;影响因素Ana lysis of Effecti ve Factors i n M old i n g Processi n g of S ili ca Ceram i csHAO Hong2shun1,CU I W en2liang2,4,G ONG L i1,FU Peng3,WANG Shu2hai2,ZHANG L ian2m eng4,DONG Feng2,SUN Feng5,LUAN Yi2na2,L I Hai2bin2(1.Dep t.of Materials Science and Engineering,Shandong University of Technol ogy,Zibo255049,China;2.Shandong R.&D.I nstitute of I ndustrial Ceram ics,Zibo255031,China;3.School of Materials Science and Engineering,L iaocheng University,L iaocheng252059,China;4.State Key Lab.Of Advanced Technol ogy f orMaterials Synthesis Pr ocessing,W uhan University of Technol ogy,W uhan430070,China;5.Research I nstitute of Synthetic Crystals,Beijing100018,China)Abstract:I n this article,the effects of silica ceram ics and s oluti ons during p reparati on p r ocess wererevie wed.Key words:fused silica;silica cera m ics;mold;effective fact or 石英陶瓷又称熔融石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃烧结制品、熔融石英烧结制品(fused silica或fused silica cera m ic),是采用熔融石英或石英玻璃为原料,经粉碎、成型、烧成等一系列陶瓷的制作工艺制备的制品,于20世纪60年代初最早由美国开发成功并于1963年投入批量生产[1]。

熔融石英热膨胀系数

熔融石英热膨胀系数

熔融石英热膨胀系数简介熔融石英是一种常见的无机材料,具有很高的纯度和化学稳定性。

它在高温下表现出特殊的热膨胀性质,即随着温度的升高而发生体积变化。

熔融石英热膨胀系数是描述这种变化程度的物理量,对于许多工业应用和科学研究具有重要意义。

热膨胀原理当物体受到加热时,其分子内部的振动会增强,导致分子间距离增大。

这种分子间距离的增加使得物体的体积发生变化,即发生了热膨胀现象。

石英晶体结构为了更好地理解熔融石英的热膨胀性质,我们首先需要了解其晶体结构。

石英晶体属于三斜晶系,由SiO4四面体构成。

每个SiO4四面体都共享一个氧原子,并形成一个连续的三维网格结构。

这种结构使得石英晶体具有特殊的热膨胀性质。

熔融石英热膨胀系数的测定熔融石英热膨胀系数可以通过实验测定得到。

一种常用的实验方法是利用光学干涉原理,通过测量样品在不同温度下的光程差来计算其热膨胀系数。

影响熔融石英热膨胀系数的因素温度温度是影响熔融石英热膨胀系数的主要因素。

一般情况下,随着温度的升高,物体的热膨胀系数会增大。

纯度纯度也会对熔融石英的热膨胀系数产生影响。

高纯度的材料通常具有较小的热膨胀系数,因为杂质会影响晶体结构和振动。

晶体结构晶体结构对于材料的性质具有重要影响。

对于具有不同晶体结构或晶格缺陷的材料,其热膨胀系数可能会有所不同。

应用领域熔融石英热膨胀系数在许多工业应用和科学研究中都有重要的应用价值。

光学领域由于熔融石英具有优异的光学性质,广泛应用于光学仪器和设备中。

在设计光学元件时,需要考虑材料的热膨胀系数,以保证元件在不同温度下的稳定性。

电子行业熔融石英还被广泛应用于半导体制造和电子行业。

在高温工艺过程中,需要使用具有稳定热膨胀系数的材料来保证产品质量和性能。

玻璃工业在玻璃工业中,熔融石英常被用作原料。

了解其热膨胀系数可以帮助控制玻璃制品的尺寸变化,并确保其与其他材料的配合良好。

结论通过对熔融石英热膨胀系数的深入了解,我们可以更好地理解该材料在高温环境下的性质和行为。

熔融石英膨胀系数

熔融石英膨胀系数

熔融石英膨胀系数1. 介绍熔融石英是一种常用的石英制品,具有优异的化学性质和物理性能,被广泛应用于玻璃、陶瓷、光学、电子等领域。

熔融石英膨胀系数是研究熔融石英在热膨胀方面的一个重要参数。

本文将详细探讨熔融石英膨胀系数的定义、测量方法、影响因素以及应用。

2. 定义熔融石英膨胀系数,通常以α表示,是指在单位温度变化下,熔融石英的体积膨胀或收缩的比例。

它是一个表示熔融石英对温度变化响应程度的物理量,单位为1/℃。

3. 测量方法熔融石英膨胀系数的测量通常采用热膨胀仪进行,常见的热膨胀仪有线膨胀仪和光学膨胀仪两种。

3.1 线膨胀仪线膨胀仪是一种通过测量材料长度变化来确定热膨胀系数的仪器。

它通常由一个加热炉和一个测量装置组成。

在测量过程中,将熔融石英样品放置在加热炉中,通过加热使其温度升高,同时测量样品长度的变化。

根据材料的线膨胀系数定义,可以计算出熔融石英的膨胀系数。

3.2 光学膨胀仪光学膨胀仪是一种利用光学原理测量材料热膨胀系数的仪器。

它利用激光干涉技术来测量样品的长度变化。

在测量过程中,激光穿过一个待测样品,当样品受热膨胀或收缩时,激光束的传播路径也会发生变化。

通过测量激光干涉条纹的位移,可以计算出熔融石英的膨胀系数。

4. 影响因素熔融石英膨胀系数受多种因素的影响,下面将介绍几个主要因素。

4.1 温度温度是影响熔融石英膨胀系数的主要因素之一。

一般来说,熔融石英的膨胀系数随温度的升高而增大。

这是由于温度升高会带来分子热运动的增强,导致石英晶体结构的膨胀。

4.2 化学成分熔融石英的化学成分也对膨胀系数产生影响。

石英中的杂质元素(如铝、钠等)和氧化物含量的变化,都会对石英晶体结构的稳定性产生影响,从而影响膨胀系数的大小。

4.3 结构特征熔融石英的结构特征也是影响膨胀系数的重要因素之一。

例如,晶体缺陷、晶格缺位等结构特征会导致石英晶体的热膨胀性质发生变化。

5. 应用熔融石英膨胀系数在工业和科学研究中有着广泛的应用。

高功率密度激光辐照下镀膜镜片热变形的模拟和测量

高功率密度激光辐照下镀膜镜片热变形的模拟和测量

高功率密度激光辐照下镀膜镜片热变形的模拟和测量栾昆鹏;赵海川;武俊杰;王平;崔萌;吴勇;王大辉;师宇斌;陈绍武;杨鹏翎;吴丽雄【期刊名称】《现代应用物理》【年(卷),期】2022(13)3【摘要】为研究近红外高功率密度激光辐照下熔融石英镜片的热变形,基于有限元分析软件建立了镜片热力学模型并进行了计算分析,同时开展了实验测量。

首先,建立了镀增透膜楔形石英镜片的有限元分析模型,得到了激光辐照下温度和形变量随时间的变化关系和镜体形变图像。

其次,计算分析了楔镜体吸收率、膜层吸收率对热变形的影响,研究了不同功率密度和总功率的激光辐照时熔融石英镜片热变形的规律。

最后,研究了镀增透膜石英楔镜在总功率为12 kW和最高功率密度为44 kW·cm^(-2)激光辐照下的温升和形变规律,并对实验和建模计算结果进行了分析,激光功率在5~15 kW范围时,面型计算值与实验测量值最大相对偏差约为6%。

激光功率在2~15 kW范围时,温度计算值与实验测量值最大相对偏差约为8%。

研究结果表明:热变形主要取决于膜层的吸收,楔镜的温升和形变量随膜层吸收和体吸收率呈准线性变化关系;膜层吸收和体吸收形变方向的不同可能造成面型凹坑。

【总页数】9页(P47-54)【作者】栾昆鹏;赵海川;武俊杰;王平;崔萌;吴勇;王大辉;师宇斌;陈绍武;杨鹏翎;吴丽雄【作者单位】激光与物质相互作用国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】O434;TN249【相关文献】1.高功率密度激光二极管叠层散热结构的热分析2.激光辐照下高反射镜热变形问题的尺度律3.激光辐照下镀铬介质高吸收镜的热变形4.高重复频率脉冲激光辐照下反射镜热变形及其对光束质量的影响5.激光辐照下反射镜热变形特性分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

熔融石英行业现状与发展前景

熔融石英行业现状与发展前景

熔融石英行业现状与发展前景熔融石英是一种高品质的无色透明玻璃原料,广泛用于光电子、光纤、半导体和太阳能行业等领域。

熔融石英的行业现状较为稳定,但在新技术的推动下,熔融石英行业有望迎来进一步发展。

熔融石英行业的主要市场需求来自光纤通信行业。

随着光纤通信的快速发展,对熔融石英的需求也在不断增加。

光纤通信需要高纯度、低杂质的熔融石英材料,以保证光传输的效率和质量。

熔融石英行业在光纤通信市场的需求稳定增长。

熔融石英还用于光电子和半导体行业。

光电子行业需要高精度、高透明度的熔融石英材料,用于制造光纤和光学器件。

半导体行业则用熔融石英来制造硅晶圆和其他半导体材料。

随着光电子和半导体行业的快速发展,对熔融石英的需求也在不断增加。

太阳能行业是熔融石英行业的新兴市场。

熔融石英在太阳能电池的制造过程中起到重要的作用。

太阳能电池需要使用高纯度、低变形的熔融石英作为基底材料,以提高太阳能电池的效率。

随着太阳能行业的快速发展和政府对可再生能源的支持,熔融石英行业在太阳能领域有望迎来更多的机会。

熔融石英行业也面临一些挑战和限制。

熔融石英的生产技术和设备要求较高,技术门槛较高,导致产能相对较低。

熔融石英的原材料供应有限,市场价格较高。

熔融石英行业的产品需要满足高精度、高纯度的要求,工艺环节需要精细控制,成本较高。

这些因素制约了熔融石英行业的进一步发展。

随着科技的进步和新技术的应用,熔融石英行业有望迎来更好的发展前景。

新一代光纤通信技术如5G、光互联等需要更高纯度、更低损耗的熔融石英材料,这将进一步推动熔融石英行业的需求增长。

新兴技术如人工智能、物联网、无人机等也对熔融石英有着较大的需求,为熔融石英行业提供了新的市场机会。

随着太阳能行业的快速发展和政府对可再生能源的政策支持,熔融石英在太阳能领域有望迎来更多的需求。

太阳能电池的效率不断提高,对熔融石英的需求也会不断增加。

熔融石英行业在光纤通信、光电子、半导体和太阳能等领域有着广阔的市场前景。

光学熔融石英轴部件

光学熔融石英轴部件

光学熔融石英轴部件1.引言1.1 概述概述光学熔融石英轴部件是在光学仪器中广泛应用的关键组件之一。

它由熔融石英材料制成,具有高纯度、低散射损耗和优良的光学特性。

这些优势使得光学熔融石英轴部件成为许多光学系统中不可或缺的部分。

随着现代科技的不断发展,对光学仪器的要求也越来越高。

在一些高精度的应用中,如激光加工、光通信等领域,对轴部件的要求更加苛刻。

光学熔融石英轴部件凭借其出色的性能,能够满足这些高要求。

本文将对光学熔融石英轴部件的定义、特点、应用领域和优势进行介绍。

通过对其重要性和发展前景的讨论,可以进一步认识到光学熔融石英轴部件在光学仪器中的关键作用,以及其未来发展的潜力。

通过深入了解光学熔融石英轴部件,我们可以更好地利用其优势,提升光学仪器的性能和可靠性。

同时,对于相关领域的科研人员和工程师而言,了解光学熔融石英轴部件的特点和应用也将成为他们设计和开发高质量光学系统的重要依据。

在接下来的内容中,我们将详细介绍光学熔融石英轴部件的定义和特点,以及其在各个领域中的应用和优势。

最后,本文将总结其重要性和发展前景,并展望未来可能的研究方向和应用领域。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:本文将分为引言、正文和结论三部分来探讨光学熔融石英轴部件。

下面将对每个部分的内容进行介绍:1. 引言部分将概述光学熔融石英轴部件的背景和意义。

首先,我们将简要介绍光学熔融石英轴部件的定义和特点,包括其由熔融石英制成、具有优良的光学性能和化学稳定性等特点。

其次,我们将说明文章的结构和逻辑,以便读者能够更好地理解文章的内容。

最后,我们将明确本文的目的,即探讨光学熔融石英轴部件的应用领域、优势以及其在未来的重要性和发展前景。

2. 正文部分将重点介绍光学熔融石英轴部件的应用领域和优势。

首先,我们将详细阐述光学熔融石英轴部件在光学领域中的应用,如光学仪器、激光器和半导体设备等。

同时,我们将探讨它与传统材料之间的比较,以突出其在光学性能、耐高温性能和耐腐蚀性能等方面的优势。

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关键词:激光光学;热形变;有限元法;光束质量 中图分类号:TN24 文献标志码:A doi:107510/jgjsissn100onoffusedsilicasubstratesanditsinfluenceonbeam quality
(1.南京理工大学 电子工程与光电技术学院,南京 210094;2.南京理工大学 先进发射协同创新中心,南京 210094)
摘要:熔融石英基片受高能激光辐照后,受热产生的热形变会恶化系统出射的光束质量。为了研究光束质量的恶 化情况,采用 COMSOL有限元分析软件,建立了在连续高能激光辐照下熔融石英基片热形变分析模型,并针对基片在不 同的夹持方式下的热形变进行了比较分析,得到了基片受热后的温度分布和形变分布情况,并利用 VirtualLab软件定量 分析了熔融石英基片热形变对光束质量的影响。结果表明,采用四周固定的方式,热形变量是最小的;基片的热形变会 对光束质量造成影响,激光辐照时间越长,热形变量越大,对光束质量影响越大;当基片被激光辐照 20s后,采用夹板固 定的基片最大形变量达到 415.90nm,光束质量因子 Mx2由 1.0036恶化至 1.4571;采用四周固定的基片最大形变量达到 98.38nm,光束质量因子 Mx2由 1.0036恶化至 1.0064。这一结果对后续激光合束系统搭建以及光束质量优化有重要的 指导意义。
第 43卷 第 3期 2019年 5月
激 光 技 术 LASERTECHNOLOGY
Vol.43,No.3 May,2019
文章编号:10013806(2019)03037406
熔融石英基片热形变及其对光束质量的影响分析
张建云1,陈 帆1,马 骏1 ,潘少华1,魏 聪1,王 敏2,刘戴明1
Abstract:Whenfusedquartzsubstratesareirradiatedbyhighenergylaser,thethermaldeformationcausedbyheating woulddeterioratethebeam qualityemittedbythesystem.Inordertostudythedeteriorationofbeam quality,COMSOLfinite elementanalysissoftwarewasused.Thethermaldeformationanalysismodeloffusedquartzsubstratesirradiatedbycontinuous highenergylaserwasestablished.Thethermaldeformationsofthesubstratesunderdifferentclampingmodeswerecomparedand analyzed.Thetemperaturedistributionanddeformationdistributionofthesubstrateafterheatingwereobtained.Theeffectof thermaldeformationoffusedquartzsubstratesonbeam qualitywasquantitativelyanalyzedbyVirtualLabsoftware.Theresults showthat,thethermaldeformationisthesmallestinboundaryfixation.Thethermaldeformationofthesubstratewillaffectthe beam quality.Thelongerthelaserirradiationtime,thegreaterthethermaldeformation,thegreatertheimpactonthebeam quality.Whenthesubstrateisirradiatedbylaserfor20s,themaximumdeformationofthesubstrateofsplintfixationis415.90nm. Thebeamqualityfactorisdeterioratedfrom1.0036to1.4571.Themaximumdeformationofthesubstrateofboundaryfixationis 98.38nm.Thebeam qualityfactorisdeterioratedfrom1.0036to1.0064.Thisresulthasimportantguidingsignificanceforthe subsequentlaserbeam combiningsystem constructionandbeam qualityoptimization.
Keywords:laseroptics;thermaldeformation;finiteelementmethod;beam quality
引 言
自第 1台红宝石激光器产生以来,激光技术一直 在迅猛发展,激光技术的应用领域也越来越广泛,比如
基金项目:国家自然科学基金资助项目(61575095) 作者简介:张 建 云 (1991),女,硕 士 研 究 生,现 主 要 从 事
ZHANGJianyun1,CHENFan1,MAJun1,PANShaohua1,WEICong1,WANGMin2,LIUDaiming1
(1.SchoolofElectronicandOpticalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China;2.Ad vancedLaunchingCoinnovationCenter,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)
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