為什么石英玻璃應(yīng)用如此廣泛？

為什么石英玻璃應(yīng)用如此廣泛？

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石英玻璃材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛；石英，也被稱(chēng)為石英玻璃，是一種只含有單一二氧化硅成分的特殊玻璃，主要由硅原子和氧原子通過(guò)硅鍵連接，形成相應(yīng)的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。由于硅氧共價(jià)鍵的關(guān)鍵能量非常大，結(jié)構(gòu)緊密，石英玻璃具有良好的硬度、滲透性和高熔點(diǎn)等獨(dú)特的性能，特別是透明石英玻璃的光學(xué)性能更好，在紫外線到紅外輻射的連續(xù)波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有良好的透射率。因此，石英釘制造商使用石英玻璃制作石英管，石英棒投入使用。

石英玻璃一般以高純硅砂為原料，采用熔化淬滅法(將材料加熱到熔化溫度，然后迅速冷卻到玻璃的固態(tài)相)。

石英晶體的結(jié)構(gòu)是:一個(gè)硅原子周?chē)兴膫€(gè)氧原子，一個(gè)氧原子周?chē)袃蓚€(gè)硅原子，形成空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。硅氧鍵的鍵長(zhǎng)為0.162nm，硅原子的直徑為0.117nm，氧原子的直徑為0.148nm。

雖然石英玻璃局部硅氧原子的排列與石英晶體相同，但總體上排列不規(guī)則，宏觀上呈現(xiàn)各向同性。在石英玻璃的結(jié)構(gòu)中，由于硅氧鍵在玻璃高溫形成過(guò)程中縮短，硅氧鍵長(zhǎng)度為0.155nm。

在室溫下，隨著溫度的升高，系統(tǒng)中原子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，導(dǎo)致原子之間的作用加劇，系統(tǒng)膨脹。到1300K時(shí)，系統(tǒng)體積變化基本不變，石英晶體變化。當(dāng)系統(tǒng)模擬溫度達(dá)到4200K左右時(shí)，系統(tǒng)體積急劇增加，然后發(fā)生二次相變，形成高溫結(jié)構(gòu)。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到5000K時(shí)，系統(tǒng)會(huì)退火，直到溫度達(dá)到室溫，得到非晶石英玻璃模型。

近年來(lái)，中國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)和航空航天的快速發(fā)展，為中國(guó)石英玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了更廣闊的發(fā)展市場(chǎng)，也推動(dòng)了中國(guó)石英玻璃產(chǎn)品水平的更高水平。

然而，目前我國(guó)生產(chǎn)的石英砂在高層領(lǐng)域的產(chǎn)量較低，不能滿足市場(chǎng)需求。一些原材料仍然需要進(jìn)口，這限制了下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，提高我國(guó)石英玻璃原材料的技術(shù)和設(shè)備水平，擴(kuò)大石英玻璃原材料在電子信息產(chǎn)業(yè)中的生產(chǎn)能力，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，改變主要依賴(lài)進(jìn)口的現(xiàn)狀，已成為我國(guó)石英玻璃產(chǎn)業(yè)發(fā)展中亟待解決的戰(zhàn)略意義。

使用石英管。

石英管制造商介紹石英管，包括各種規(guī)格的透明石英管、珠光石英管、紫外線殺菌石英管和雙孔石英管，直徑范圍為1.5-180mm，壁厚范圍為0.5-8mm，長(zhǎng)度為10-3000mm，無(wú)臭氧管。普通連熔管SiO2達(dá)到99.6%以上，具有幾何尺寸、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、耐熱性和抗沉淀晶體性能優(yōu)異，光學(xué)滲透率達(dá)到93%以上；10ppm以下的脫羥管羥基，真空脫羥基后，羥基可達(dá)5ppm以下，適用于高壓汞燈、鈉燈、金鹵燈等低羥基產(chǎn)品；珠光管是由乳白色石英管制成的新工藝產(chǎn)品，表面像珍珠表面，用于制造加熱管、加熱管和遠(yuǎn)紅外管；紫外線過(guò)濾器可以過(guò)濾190-320nm波長(zhǎng)的紫外線，對(duì)人體有害，適合制造環(huán)保光源；無(wú)臭氧管與過(guò)濾紫外線管相反，可通過(guò)253.7nm波長(zhǎng)的紫外線，是無(wú)臭氧紫外線殺菌燈的主要材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、水處理、食品衛(wèi)生等殺菌。

透明石英管分為幾類(lèi)，其耐受溫度不同。電熔石英管能承受高溫，可長(zhǎng)時(shí)間工作在1200攝氏度以下，但到1500攝氏度就軟了。我們通常使用熔融石英管，它分為脫羥和不脫羥。脫羥能承受近1200攝氏度，不脫羥的能承受50~100攝氏度。