石英玻璃的特点及应用

内容节点: 概述; 实验/设备条件; 样品提取; 实验/操作方法; 实验结果/结论; 仪器/耗材清单

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，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，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 一受热方面： 透明石英玻璃的线膨胀系数的5.4*10,相当于普通玻璃的1/121/20由于石英玻璃的热膨胀系数低，故热稳定性能特别好，透明石英玻璃的平均比热是0.251(0-900)热传导率是0.0035卡/厘米秒度（20）透明石英玻璃的变形点，退火点和工作温度请参看表2性能透明石英玻璃 表2.透明石英玻璃的变形点，退火点和工作温度 性能透明石英玻璃 变形点1075 退火点1180 软化点1730 工作温度连续短时间1000-1100 1300 一化学性能： 石英玻璃是良好的耐酸材料，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，在高温和浓酸中应用优越性尤为显著，除氢氟酸和300以上的磷酸外，不为其它酸所侵蚀，特别能耐酸高温下硫酸，硝酸，盐酸和王水的侵蚀 酸类处理时间（小时）温度（）透明石英玻璃（克/平方米） 硫酸（比重1.82）242050.06 硝酸（比重1.40）241150.11 硫酸（比重1.19）24660.14 硫酸（比重1.84）240200.016 硫酸（比重1.40）240200.06 硫酸（比重1.19）240200.18 二电气性能： 石英玻璃几乎不含电碱离子，故属不良导体，它的介电损失对全部频率都很小，用作固体绝缘材料，其电化和机械性能远较其它材料优越，在常温下，透明石英玻璃的固有电阻的10欧姆厘米，相当于普通玻璃的介电系数卫个常数3.78随着温度，在550时达到Zda值，导电率也很小，当温度相当高时也未出现结构松弛和变形，所以介电损失非常小，因此绝缘耐压大 表4.耐电压 温度（）透明石英玻璃耐电压（千伏/毫米） 2043 10037 20032 40017 50010 6005.2 透明石英玻璃使用中注意事项 1 石英玻璃制品，在使用胶，必须用取离子水认真清洗或用酒精擦洗干净，清洗后严禁用手直接接触，和防止落上灰尘，否则会使玻璃玻璃失去高纯度性，而直接影响使用寿命 2 虽然石英玻璃的耐急热性能均非常好，但和其它物质一起使用，必须考虑到其它物质的膨胀系数，否则就会造成破损