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发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: NanoST
标  题: 科普知识--石英玻璃zz
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Sat May 14 21:06:01 2005)

石英玻璃管是用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃，是一种非常优良的基础材料。石英玻

璃具有一系列优良的物理、化学性能，如：１、耐高温。石英玻璃的软化点温度约１７３

０℃，可在１１００℃下长时间使用，短时间最高使用温度可达１４５０℃，２、耐腐蚀

。除氢氟酸外，石英
璃几乎不与其他酸类物质发生化学反应，其耐酸能力是陶瓷的３０倍，不锈钢的１５０倍

，尤其是在高温下的化学稳定性，是其他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，将石英玻璃加热至１１００℃左右

，放入常温水中也不会
炸裂。４、透光性能好。石英玻璃在紫外线到红外线的整个光谱波段都有较好的透光性能

，可见光透过率在９３％以上，特别是在紫外光谱区，最大透过率可达８０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。

1 热稳定性

玻璃能经受急剧的温度变化而不产生破裂的性能，称为热稳定性。石英玻璃有极高的热稳

定性，从1100高温突然放入室温冷水（）中不会炸裂。这是石英玻璃热血性能一个重要特

性之一。热稳定性同多方面因素有关，它取决于玻璃的热历史和许多物理性质，溽热膨胀

系数，弹性、抗张强度
、导热性、热容量等等。

2 热膨胀

 石英玻璃膨胀系数极小，为普通平板玻璃的十四分之一。所以说石英玻璃不怕急冷急热

。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

3 玻璃热比

 重量为1克的物质，升高1℃所需的热量（卡）成为该物质的比热。热比随温度升高而增

加，在溶制状态下比热随温度不断增长。石英玻璃的导热系数随温度升高而增大，导热系

数最大的是透明石英玻璃

4 耐高温

 热学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。

5 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。

6 结构相关的性能

物质的物理和化学性能，无疑是以其结构而表现出来的。许多学者对石英玻璃的结构作了

大量的研究工作，有W 扎卡顿的立体无规则网络结构学说，兰达尔的微晶学说，B 瓦兰用

x光研究石英玻璃结构时所画的原子直径方向分布曲线。兰达尔学说证明:石英玻璃的组成

是单纯的，而且是由(S
iO4)硅氧四面体组成，每一个硅原子平均为四个氧原子以大致1。62à。从而说明了石英玻

璃结构近似于高温下的石英结构，只是硅氧四面体的排列不同，石英玻璃的硅氧四面体的

排列是无规则的，由于溶制石英玻璃方法不同，在结构上表现形式也不同。如在强还原气

氛中SiO2实际上是SiO2-x,x值为10-4。再如气炼（合成有水）融融石英玻璃中含有大量羟

氧基(OH-)SiO2-H2O系的性质.石英玻璃中含有杂质与结构也有关，，所以说石英玻璃的结

构是十分复杂的。


http://www.glass.org.cn/index.asp?zywname=石英玻璃
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