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石英玻璃——玻璃材料的“皇冠”

2017-7-11 11:09:55      点击:

      石英是自然界中大量存在的矿藏之一,化学成分为SiO2,在不同温度条件下具有多种变体:低于573℃,称其为α石英,具有压电效应;高于573℃,称其为β石英。其中纯净的、结晶完好的、透明的α石英又称之为水晶,是有固定晶形的晶体,自古以来备受人类宠爱,世界各国均将其列入宝石行列。
  石英玻璃也是由单一的SiO2构成,但它是采用石英粉熔融或化学反应生成的玻璃,具有“长程无序、短程有序”的特性,属非晶态,SiO2纯度可达99.9999%。
  相比于普通玻璃而言,石英玻璃具有更加好的物理和化学性能。
  太空飞行器、空间相机中应用的石英玻璃窗口、镜头能够在宇宙射线粒子辐照下不产生“色心”而变色,保证勘察、测绘的准确与有效性;硅片扩散、氧化、沉积、退火处理过程中,支撑架作为惟一与硅溶液直接接触的材料,对单晶硅的品质和成品率起着关键的作用,硅片酸洗过程中,石英玻璃花篮和石英玻璃清洗槽可不被腐蚀,耐酸抗碱;集成电路中扩散管的纯度、抗高温变形性能、几何尺寸和外观质量性能直接决定终集成电路和器件的质量、成本和生产效率,经过大量的综合试验,只有石英玻璃满足所有要求;光掩膜基板的微观内质决定刻线的准确性,高品质石英玻璃的紫外高透过率及内部极高的均匀性可保证工作精度与准度。
  机械强度高、化学稳定性好、光谱透过宽、抗热冲击、耐高温变形、耐射线辐照和电绝缘等优良性能使石英玻璃当之无愧加冕玻璃材料的“皇冠”。