玻璃是一種古老的建筑材料，早在古埃及時(shí)期就已出現。伴隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )共同發(fā)展，玻璃行業(yè)創(chuàng )造出了各種功能獨特的玻璃，使玻璃家族不斷興旺，例如防彈玻璃、光電玻璃、真空玻璃等，都在各自的領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。我們將介紹石英玻璃有什么特殊性質(zhì)，并說(shuō)明石英玻璃與高硼硅玻璃的區別。

一、石英玻璃有什么特殊性質(zhì)

        石英玻璃是由各種純凈的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。線(xiàn)膨脹系數較小，是普通玻璃的1/10-1/20,有很好的抗熱震性。它的耐熱性很高，經(jīng)常使用溫度為1100~1200攝氏度，短期使用溫度可達1400攝氏度。石英玻璃主要用于實(shí)驗室設備和特殊高純產(chǎn)品的提煉設備。由于它具有高的光譜透射，不會(huì )因輻射線(xiàn)損傷(其他玻璃受輻射線(xiàn)照射后會(huì )發(fā)暗)，因此也是用于目前市場(chǎng)飛船、風(fēng)洞窗和分光光度計光學(xué)系統的理想玻璃。

        二氧化硅單一組分的特種工業(yè)技術(shù)玻璃。這種玻璃硬度大可達莫氏七級，具有耐高溫、膨脹系數低、耐熱震性、化學(xué)穩定性和電絕緣性能良好，并能透過(guò)紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn)。除氫氟酸、熱磷酸外，對一般酸有較好的耐酸性。按透明度分為透明和不透明兩大類(lèi)。按純度分為高純、普通和摻雜三類(lèi)。用水晶，硅石，硅化物為原料，經(jīng)高溫熔化或化學(xué)氣相沉積而成。熔制方法有電熔法、氣煉法等。

二、什么是石英玻璃的失透性

        失透（又叫析晶性）是石英玻璃的一個(gè)固有缺點(diǎn)，從熱力學(xué)觀(guān)點(diǎn)看，石英玻璃的內能高于結晶態(tài)方石英，屬熱力學(xué)上不穩定的亞穩態(tài)，當溫度高于1000℃時(shí)，SiO2分子振動(dòng)加速，經(jīng)一段較長(cháng)時(shí)間的重新排列、定向便形成結晶。失透性是以晶核成長(cháng)速度來(lái)表示的，不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度分別達到大值。

        析晶主要出現在表面，其次是內部缺點(diǎn)處，原因是這些地方容易沾污，引起雜質(zhì)離子的局部集聚，特別是堿離子（如K、Na、Li、Ca、Mg等）進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )后引起粘度降低，促使失透加速。

        由于石英玻璃的熱膨脹系數和比重同析晶產(chǎn)物β-方石英相近，所以在高溫下連續使用時(shí)，盡管析晶區不斷擴大，但體積變化并不明顯，仍可滿(mǎn)意地繼續使用，此時(shí)尚可減輕玻璃的塑性變形，使耐火度提高。當析晶產(chǎn)物冷卻到800℃時(shí)，則出現細小的龜裂網(wǎng)絡(luò )。繼續冷卻到200-275℃時(shí)，則出現方石英從高溫型到低溫型（即β-方石英→a-方石英）的結構變化，并伴隨著(zhù)發(fā)生體積聚變，如果析晶層很深，則石英玻璃亦隨之破裂。由于析晶常常出現在有雜質(zhì)的地方，所以高溫使用前的表面狀態(tài)及周?chē)?a href='//m.hengdaog.com/glassnews/k_%c4%cd%bb%f0%b2%c4%c1%cf_page_1' target='_blank' class="blue" title="耐火材料" >耐火材料、氣氛十分重要。

相關(guān)概念

二氧化硅

        二氧化硅，化學(xué)術(shù)語(yǔ)，純的二氧化硅無(wú)色，常溫下為固體，化學(xué)式為SiO?，不溶于水。不溶于酸，但溶于氫氟酸及熱濃磷酸，能和熔融堿類(lèi)起作用。自然界中存在有結晶二氧化硅和無(wú)定形二氧化硅兩種。二氧化硅用途很廣泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、氣凝膠氈、硅鐵、型砂、單質(zhì)硅、水泥等，在古代，二氧化硅也用來(lái)制作瓷器的釉面和胎體。一般的石頭主要由二氧化硅、碳酸鈣構成。

玻璃

        玻璃是非晶無(wú)機非金屬材料，一般是用多種無(wú)機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長(cháng)石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學(xué)組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無(wú)規則結構的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物，用來(lái)隔風(fēng)透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類(lèi)而顯現出顏色的有色玻璃，和通過(guò)物理或者化學(xué)的方法制得的鋼化玻璃等。

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