石英玻璃石英玻璃是一種只含二氧化硅單一成份的特種玻璃。由于種類、工藝、原料石英玻璃的不同，國(guó)外常常叫做硅酸玻璃、石英玻璃、熔融石英、熔凝石英、合成熔融石英，以及沒有明確概念的透明、半透明、不透明石英等。我國(guó)統(tǒng)稱石英玻璃。一、化學(xué)性質(zhì)石英玻璃具有較低的熱膨脹系數(shù)，高的耐溫性，較好的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)良的電絕緣性，低而穩(wěn)定的超聲延遲性能，良好的透紫外光譜性能以及透可見光及近紅外光譜性能，并有著高于普通玻璃的機(jī)械性能。因此它是近代高等技術(shù)中空間技術(shù)、原子能工業(yè)、國(guó)防裝備、自動(dòng)化系統(tǒng)，以及半導(dǎo)體、冶金、化工、電光源、通訊、輕工、建材等工業(yè)中不可缺少的優(yōu)良材料之一。二、化學(xué)性能石英玻璃屬酸性材料，除氫氟酸和熱磷酸外，對(duì)其它任何酸均表現(xiàn)為惰性，常用作耐酸材料。在常溫下堿和鹽對(duì)石英玻璃的腐蝕程度也是較微的，因此不排除在這些試劑中使用石英玻璃。三、電學(xué)性能石英玻璃具有很高的介電強(qiáng)度和較低的導(dǎo)電率，即是在高溫、高壓和高頻下，仍能保持很高的介電強(qiáng)度和電阻，在所應(yīng)用的頻帶內(nèi)幾乎沒有介電損耗，因此石英玻璃是優(yōu)良的高溫介電絕緣材料。四、光學(xué)性能石英玻璃的光學(xué)性能有其獨(dú)到之處，它既可以透過遠(yuǎn)紫外光譜，是所有透紫外材料優(yōu)者，又可透過可見光和近紅外光譜。用戶可以根據(jù)需要，從185-3500mμ波段范圍內(nèi)任意選擇所需品種。由于石英玻璃耐高溫，熱膨脹系數(shù)較小，化學(xué)熱穩(wěn)定性好，氣泡、條紋、均勻性、雙折射又可與一般光學(xué)玻璃媲美，所以它是在各種惡劣場(chǎng)合下工作具有高穩(wěn)定度光學(xué)系統(tǒng)的必不可少的光學(xué)材料。石英玻璃的結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)含量，OH遺傳因子及NO、CO等含量是影響光譜透過率的主要因素，氧原子結(jié)合不良在0.24μ處則有吸收峰，含有OH基團(tuán)的石英玻璃，在2.7μ處由于分子振動(dòng)將產(chǎn)生明顯的吸收峰，紫外透過率低主要是由于金屬雜質(zhì)多造成原子吸收光譜所致。石英玻璃的光譜特性曲線電熔石英玻璃是很好的透紅外材料，但由于雜質(zhì)的存在，紫外透過率低。氫氧焰熔制水晶所獲得的石英玻璃，由于氧結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)，在0.24μ處有吸收峰，同時(shí)含有OH基團(tuán)，所以紅外透過較低。用合成原料氣煉的高純光學(xué)石英玻璃是透紫外材料，但在2.7μ處有嚴(yán)重的OH吸收峰。只有用合成原料通過電熔或無氫火焰熔融而成的光學(xué)石英玻璃，才能很好地透過從遠(yuǎn)紫外到近紅外的連續(xù)光譜。五、熱學(xué)性能石英玻璃的熱膨脹系數(shù)小，為5.5×10-7/℃，只有普通玻璃的1/12～1/20.部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將試樣灼燒到1200℃后急速投到冷水中，反復(fù)三次以上不允許炸裂。石英玻璃加入適量鈦元素后還可做成零膨脹系數(shù)的材料，在激光技術(shù)、天文和高等技術(shù)中已得到應(yīng)用。六、機(jī)械性能石英玻璃的機(jī)械性能比硬質(zhì)玻璃和陶瓷都好，唯脆性較差。石英玻璃的理論計(jì)算強(qiáng)度很高，約為24×103MPa，但實(shí)際測(cè)得的強(qiáng)度要比這個(gè)數(shù)值低數(shù)十倍。影響強(qiáng)度的主要因素首先是玻璃的表面缺點(diǎn)，特別是表面微裂紋的大小及高層度影響明顯，細(xì)磨的石英玻璃試樣比粗磨的試樣，其抗折強(qiáng)度約增加0.6倍；其次是內(nèi)在缺點(diǎn)，例如，氣泡、雜質(zhì)、熔化不均以及殘余應(yīng)力等。