石英玻璃產(chǎn)生的缺陷對其性質(zhì)的影響怎樣
什么是石英玻璃
石英玻璃以天然結(jié)晶石英（水晶或高純硅石）或硅化合物為原料，在潔凈環(huán)境中經(jīng)高溫熔制而成的一種光學(xué)玻璃，具有一系列優(yōu)良的物理化學(xué)性能。石英玻璃被廣泛應(yīng)用于需要高溫、潔凈、耐蝕、透光、濾波等特定的高新產(chǎn)品生產(chǎn)工藝環(huán)境中，是半導(dǎo)體、航空航天、光通訊等領(lǐng)域不可或缺的重要材料。
石英玻璃的5大理化性能
1、耐高溫。
2、耐腐蝕。
3、熱穩(wěn)定性好。
4、透光性能好。
5、電絕緣性能好。
石英玻璃產(chǎn)生的缺陷對其性質(zhì)的2大影響
石英玻璃的性能與其純度密切相關(guān)，在石英玻璃的制備過程中不可避免的會(huì)引入各種雜質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致石英玻璃中缺陷的產(chǎn)生和性質(zhì)的改變。
石英玻璃缺陷的產(chǎn)生有兩方面原因
一：原材料。如果原材料的純度不夠，則生產(chǎn)出來的石英也會(huì)有各種問題，氣泡、雜質(zhì)、羥基含量高、析晶嚴(yán)重以至于其各種性能都不能達(dá)標(biāo)。
（1）雜質(zhì)對石英玻璃的明顯影響是析晶行為，堿性金屬對石英玻璃的影響較為嚴(yán)重。Li、Na、K等堿金屬在熔融石英玻璃結(jié)構(gòu)中具有強(qiáng)助熔作用，導(dǎo)致石英玻璃的失透和高溫變形，其次，堿金屬會(huì)影響石英玻璃的熱學(xué)特性和光學(xué)特性，降低電光源、半導(dǎo)體等的使用壽命。
（2）過渡金屬超標(biāo)會(huì)影響石英玻璃導(dǎo)電性，透光性，也會(huì)造成析晶現(xiàn)象。過渡金屬元素Fe、Cr、Mn、Ni、Cu等都有多種氧化態(tài)，常呈一定的顏色，對熔融石英玻璃質(zhì)量影響嚴(yán)重。比如微量過渡金屬元素會(huì)降低熔融石英玻璃的導(dǎo)電性，對儀器的可靠性和預(yù)見性起負(fù)面作用，還會(huì)使其產(chǎn)生色斑或高溫變色，影響透光性能。
二、生產(chǎn)工藝。如果生產(chǎn)工藝上控制不嚴(yán)格，出現(xiàn)羥基、內(nèi)應(yīng)力、條紋及微觀結(jié)構(gòu)缺陷，同樣會(huì)降低石英玻璃材料的性能指標(biāo)。
石英玻璃制備過程中，由于溫度的影響，會(huì)出現(xiàn)三種缺陷：
（1）在石英內(nèi)部出現(xiàn)的未熔顆粒，主要出現(xiàn)在熔融石英玻璃中；
（2）在石英玻璃表面出現(xiàn)的條紋，這種缺陷主要是在以SiCl4為原材料的石英玻璃中出現(xiàn)，這兩種缺陷都是因?yàn)闇囟葓龇植疾痪鶆颍?/p>
（3）石英玻璃冷卻過程中內(nèi)外部產(chǎn)生溫度差導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力的出現(xiàn)，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，降低機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。