化學特(te)性(xing)
石(shi)英玻璃屬酸性(xing)材(cai)料(liao),除氫氟酸和熱磷酸外,對(dui)其它任何酸均表現為(wei)惰性(xing),是(shi)耐酸材(cai)料(liao)。在常溫下堿和鹽(yan)對(dui)石(shi)英玻璃的腐(fu)蝕(shi)程度也(ye)是(shi)極微的,因此不排除在這些試劑中使用(yong)石(shi)英玻璃。
透(tou)明(ming)石(shi)(shi)英(ying)玻(bo)璃(li)比不透(tou)明(ming)石(shi)(shi)英(ying)玻(bo)璃(li)具有更(geng)好的化(hua)學穩定性,這(zhe)是因為后者由于氣泡的存在暴露在腐蝕液中的表面積增(zeng)加所(suo)致。
各種溶液侵蝕(shi)石英玻璃的重量(liang)損耗 |
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溶液名稱 |
濃 度(du) (比重(zhong)) |
(℃) |
浸蝕時間 (小(xiao)時(shi)) |
重(zhong)量損耗 (g/㎡) |
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鹽酸 | 1.19 | 60 | 24 | 0.031 | 0.16 |
硝酸 | 1.40 | 115 | 24 | 0.11 | 0.15 |
硫酸 | 1.84 | 205 | 24 | 0.06 | 0.13 |
氫氟(fu)酸(suan) | 38% |
室溫 (22℃) |
2 | 259.39 | 379.80 |
磷酸 | -- | 200 | 15 | 微量 | -- |
-- | 300 | 15 | 58.00 | -- | |
氫氧化鈉 | 1% | 101 | 2 | 0.80 | 5.15 |
氫氧化鈉 | 1% | 98< | 2 | 0.68 | 4.63 |
氫氧化銨 | 25% | 65 | 2 | 0.09 | 0.33 |
氯化鈉 | 10% | 102 | 2 | 0.14 | 0.34 |
碳酸鈉(na) | 10% | 102 | 2 | 1.20 | 4.99 |
電(dian)氣性能
石英玻璃(li)(li)具有(you)很高的介(jie)電(dian)(dian)(dian)強度(du)和(he)極低的導(dao)電(dian)(dian)(dian)率,即是在高溫(wen)、高壓(ya)和(he)高頻(pin)下,仍能保持很高的介(jie)電(dian)(dian)(dian)強度(du)和(he)電(dian)(dian)(dian)阻,在所應用的頻(pin)帶內(nei)幾乎沒有(you)介(jie)電(dian)(dian)(dian)損(sun)耗(hao),因此石英玻璃(li)(li)是優良的高溫(wen)介(jie)電(dian)(dian)(dian)絕緣(yuan)材料。
石英玻璃的電性能 | ||||
性能名稱 |
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種類 | 透明石英(ying)玻璃(li) | 不透明石英玻璃 |
擊穿電壓 (1000 volts / mm ) | 溫室 >30 | 溫室 >16 | ||
500℃ 11 | 7.6 | |||
介(jie)電(dian)常數(shu) (10^6) | ε=3.7 | ε=3.5 | ||
介(jie)電(dian)損耗 TG (50cycles / second ) | 0.0003 | 0.001 | ||
電阻 ( ohm cm ) | 20℃ 10^-18 | 10^-16 |
光學性能
石英(ying)玻(bo)璃的(de)光(guang)(guang)學性能有其獨到之(zhi)處(chu),它既可以透過(guo)遠紫外光(guang)(guang)譜,是所(suo)有透紫外材料,又可透過(guo)可見光(guang)(guang)和近紅外光(guang)(guang)譜。用戶(hu)可以根(gen)據(ju)需要,從(cong)185-3500mμ波(bo)段范圍(wei)內任(ren)意選(xuan)擇所需品種。由于石英玻璃耐高溫,熱(re)膨脹系(xi)數極小,化學熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao),氣泡、條(tiao)紋、均勻性(xing)、雙折射又(you)可(ke)與(yu)一般光(guang)學玻璃媲美(mei),所以(yi)它是(shi)在各(ge)種惡劣場合下(xia)工(gong)作具有高穩(wen)定(ding)度光(guang)學系(xi)統的必不可(ke)少的光(guang)學材料。
光學石英玻璃折射率(lv) |
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波長(chang) ( nm ) |
粉料熔制石英玻璃 |
合成法熔制石(shi)英玻(bo)璃(li) |
185.41 193.53 202.54 206.20 213.85 214.45 226.50 232.94 237.83 248.20 250.20 257.62 265.36 274.87 280.35 289.36 298.06 307.59 313.17 328.36 334.15 340.36 346.69 361.17 365.48 398.84 404.65 435.83 486.13 546.07 587.56 656.27 |
1.57464 1.56071 1.54729 1.54269 -- 1.53385 1.52318 1.51834 -- -- 1.50762 1.50397 -- 1.49634 -- -- 1.48859 -- -- 1.48183 -- 1.47877 1.47766 1.47513 -- 1.47028 -- 1.46679 1.46324 1.46021 1.45857 1.45646 |
-- -- 1.54717 1.54266 1.53434 -- 1.52299 -- 1.51473 1.50841 -- 1.50351 1.49994 -- 1.49403 1.49098 1.48837 1.48575 1.48433 -- 1.47976 1.47860 1.47748 1.47503 1.47448 -- 1.46961 1.46669 1.46314 1.46007 1.45847 1.45637 |
注(zhu)意: 測量誤差:±3×10^-5 |
石英玻璃的結構,雜質含(han)量(liang),OH基因及NO、CO等含量是影響光譜透過率的主要因素,氧原子結合不良在0.24μ處則有吸收峰,含有OH基團的石英玻璃,在2.7μ處由于分子振動將產生明顯的吸收峰,紫外透過率低主要是由于金屬雜質多造成原子吸收光譜所致。
光學石英(ying)玻璃折射率 |
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波長 ( um ) |
折射率 |
波長 ( microns ) |
折射率 |
0.67 0.68 0.69 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 |
1.456066 1.455818 1.455579 1.455347 1.453371 1.451808 1.450473 1.440261 1.448110 1.435111 1.433462 1.431730 1.429911 1.428001 1.425995 1.423891 |
1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.90 3.00 3.10 3.20 3.30 3.40 3.50 |
1.446980 1.445845 1.444687 1.443492 1.442250 1.440954 1.439957 1.438174 1.436680 1.421684 1.41937 1.41694 1.41440 1.41173 1.40893 1.40601 |
石英玻璃的(de)光譜特性曲線
電熔(rong)石英玻璃是很(hen)好的透(tou)紅外材料,但由(you)于(yu)雜質(zhi)的存在,紫(zi)外透(tou)過(guo)率(lv)低。氫氧焰熔(rong)制水(shui)晶所獲得的石英玻璃,由(you)于(yu)氧結(jie)構(gou)缺陷,在0.24μ處有吸收峰,同(tong)時(shi)含有OH基(ji)團(tuan),所以紅外透(tou)過(guo)極低。用合成原料氣煉的高純光(guang)學石英玻(bo)璃(li)是(shi)透(tou)紫(zi)外材料,但在2.7μ處有嚴重(zhong)的OH吸收峰(feng)。只有(you)用合成原料(liao)通過電(dian)熔或無(wu)氫(qing)火(huo)焰熔融(rong)而成的光學石(shi)英玻璃(li),才能(neng)很好地透(tou)過從遠紫(zi)外(wai)(wai)到近紅外(wai)(wai)的連(lian)續光譜。
石英(ying)玻(bo)璃(li)的光學常(chang)數 |
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項目/指標(biao)/品種 |
水晶熔制 石(shi)英玻璃 |
合成 石英(ying)玻(bo)璃 |
Nd(He587.56mμ) Nf(H486.13mμ) Nc(H656.27mμ) |
1.45857 1.46324 1.45646 |
1.4587 1.46314 1.45637 |
色(se)散系數(shu) V=(Nd-1)/(Nf-Nc) 中(zhong)部色散(san): Nf-Nc |
67.6 0.00678 |
67.7 0.00677 |