石英玻璃以其優(yōu)良的理化性能,被大量廣泛用于半導(dǎo)體技術(shù),新型電光源,彩電熒光粉生產(chǎn),化工過程,超高電壓收塵、遠(yuǎn)紅外輻射加熱設(shè)備、航空航天技術(shù)、某些武器及光學(xué)儀器的光學(xué)系統(tǒng)、原子能技術(shù)、浮法玻璃及元堿玻璃窖的耐火材料,特種玻璃用坩堝,儀器玻璃成型部料碗,紫外線殺菌燈,各種有色金屬的生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域。石英玻璃SiO2含量大于99.5%,熱膨脹系數(shù)低,耐高溫,化學(xué)穩(wěn)定性好,透紫外光和紅外光,熔制溫度高、粘度大,成型較難。多用于半導(dǎo)體、電光源、光導(dǎo)通信、激光等技術(shù)和光學(xué)儀器中。
石英玻璃在整個(gè)波長有特別好的透光性,在紅外區(qū)(特殊的紅外玻璃除外),光譜透射范圍比普通玻璃大。在可見光區(qū)透過率達(dá)93%。在紫外光譜區(qū),特別是在短波,紫外光譜區(qū)透過率比其他玻璃好的多。石英玻璃他的光學(xué)性能在很大程度上取決于它的化學(xué)性能。哪怕是0.001%的雜質(zhì)就明顯地影響產(chǎn)品質(zhì)量。過度金屬雜質(zhì)會改變波長方向移動,羥基的存在會吸收2.73μm光帶。國產(chǎn)光學(xué)石英玻璃有三個(gè)牌號:JGS1紫外光學(xué)石英玻璃,應(yīng)用波段185-2000nm,用合成石制造,Sicl4為原料,JGS2紫外光學(xué)石英玻璃,應(yīng)用波段220-2500nm,用水晶做原料,氣煉法生產(chǎn);JGS3紅外光學(xué)石英玻璃,應(yīng)用波段260-3500nm,采用水晶或高純度石英砂為原料,真空加壓爐生產(chǎn)。國外還有一種全波段光學(xué)石英玻璃,應(yīng)用波段180-4000nm,采用等離子(無水無H2狀態(tài)下)化學(xué)相沉積法生產(chǎn)。用特純Sicl4為原料。在石英玻璃中摻入少量Tio2,可以把220nm下的紫外線濾掉,稱無臭氧石英玻璃。因?yàn)?/span>220nm以下的紫外線能使空氣中的氧變成臭氧,在石英玻璃中摻入少量鈦、銪等元素??梢园?/span>340nm以下的短波過濾掉。用它制電光源對人的皮膚有保健作用。這種玻璃可以做到完全無氣泡。具有優(yōu)良的透紫外線性能,特別是在短波紫外區(qū),其透過性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過所有的其他玻璃。在185μm處的透過率可達(dá)85%。是185-2500nm波段的優(yōu)良光學(xué)材料。由于這種玻璃含OH基團(tuán),所以紅外透過性能差,特別是在2.7μ附近有一很大的吸收峰。
石英玻璃具有一系列優(yōu)良的物理、化學(xué)性能,如:
1、耐高溫。石英玻璃的軟化點(diǎn)溫度約1730℃,可在1100℃下長時(shí)間使用,短時(shí)間*使用溫度可達(dá)1450℃,
2、耐腐蝕。除氫氟酸外,石英玻璃幾乎不與其他酸類物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),其耐酸能力是陶瓷的30倍,不銹鋼的150倍,尤其是在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性,是其他任何工程材料都無法比擬的。
3、熱穩(wěn)定性好。石英玻璃的熱膨脹系數(shù)極小,能承受劇烈的溫度變化,將石英玻璃加熱至1100℃左右,放入常溫水中也不會炸裂。
4、透光性能好。石英玻璃在紫外線到紅外線的整個(gè)光譜波段都有較好的透光性能,可見光透過率在93%以上,特別是在紫外光譜區(qū),*透過率可達(dá)80以上。
5、電絕緣性能好。石英玻璃的電阻值相當(dāng)于普通玻璃的一萬倍,是極好的電絕緣材料,即使在高溫下也具有良好的電性能。
石英玻璃由于具有上述優(yōu)良的理化性能,因此被廣泛的應(yīng)用于電光源、半導(dǎo)體、光通信、軍工、冶金、建材、化學(xué)、機(jī)械、電力、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。