石英片,通常由石英熔炼并切割磨制而成,其
二氧化硅含量可达99.99%以上。硬度为莫氏七级,具有耐高温、热膨胀系数低、耐热震性和电绝缘性能良好等特点。通常为无色透明类,可见光透过率85%以上。
石英片的光学性能有其独到之处,它既可以透过远紫外线,是所有透紫外材料最优者,又可透过可见光可
近红外光谱。由于
石英玻璃耐高温,热膨胀系数极小,化学稳定性好,气泡、条纹、均匀性、双折射又可与一般
光学玻璃媲美,所以它是在各种恶劣场合下工作具有高稳定度光学系数的必不可少的光学材料。
和普通
硅酸盐玻璃相比,透明
石英玻璃在整个波长头优良的透过性能。在红外区光谱透过比
普通玻璃大;在可见区,石英玻璃的透过率也是比较高的。在紫外光谱区特别是在短波紫外区,光谱透过比其他玻璃好的多
光谱透过率受三个因素影响:反射,散射和吸收。
石英玻璃的反射一般为8%,紫外区大一些,红外区小一些。所以石英玻璃的透过率一般不大于92%。石英玻璃的散射比较小,一般可以忽略。光谱吸收和石英玻璃的杂质含量和生产工艺有密切的关系;在低于200钠米波段的透过率的高低,代表金属杂质含量的多少;240钠米的吸收表示缺氧结构的多少;可见波段的吸收是由于过渡金属离子的存在造成的,2730钠米的吸收是羟基的吸收峰,可以用于计算羟基含量。
光谱透过性能 用光谱吸收羟基计算的方法: A GE公司的计算公式:C=910/T * LOG10(Ta/Tb)mm-1 C:羟基含量(C,ppm) T:厚度(mm) Ta:2600钠米波长的透过率 Tb:2730钠米波长的透过率 B:中国的国家标准计算公式:C=96.5/d * LG10(Ia/I)mm-1 C:羟基含量(ppm) d:厚度(cm) Ia:2730钠米基线到零线的距离(mm) I:2730钠米吸收峰到零线的距离(mm)光谱透过率:厚度1(mm) 其它厚度光谱透过率可以用公式推导: T = (1-R)2 e -at T: 透过率 R:单反射损耗。 e:自然对数基数。 t:厚度(cm) 光谱透过率 波长 nm
石英片是用
二氧化硅制造的特种工业
技术玻璃,是一种非常优良的基础材料。石英片具有一系列优良的物理、化学性能,如:
1、耐高温。
石英玻璃的软化点温度约1730℃,可在1100℃下长时间使用,短时间最高使用温度可达1450℃。
2、耐腐蚀。除氢氟酸外,石英玻璃几乎不与其他酸类物质发生化学反应,其耐酸能力是陶瓷的30倍,不锈钢的150倍,尤其是在高温下的
化学稳定性,是其他任何工程材料都无法比拟的。
3、热稳定性好。适应玻璃的
热膨胀系数极小,能承受剧烈的温度变化,将石英玻璃加热至1100℃左右,放入常温水中也不会炸裂。
石英片的形成是由于其熔体高温黏度很高引起的结果。用于制作
半导体、电光源器、半导通信装置、
激光器,
光学仪器,实验室
仪器、电学设备、医疗设备和耐高温耐腐蚀的
化学仪器、
化工、
电子、
冶金、
建材以及
国防等工业,应用十分广泛。