石英玻璃行业50年

1. 在国民经济、国防中的作用

  石英玻璃是现代科学技术的重要新材料。为电光源、电子、激光和航天航空等高技术领域提供了大量关键材料。石英玻璃是最优

秀的玻璃材料，号称玻璃之王。它具有优秀的耐高温特性，广泛用于第二代，第三代新型照明光源，每年使用石英玻璃2000吨，生

产卤钨灯3亿只、汞灯1500万只，还用于制造氙灯，脉冲灯，原子光谱灯等现代科技不可缺少的光源；石英玻璃由纯二氧化硅组成，

是电子工业不可缺少的高纯材料，生产硅单晶用的坩埚，集成电路制造用的扩散管及仪器器皿都是用石英玻璃制造的；熔石英玻璃微

粉膨胀系数小，纯度高，强度大，是集成电路塑封料优选添加剂；石英玻璃具有极低的光谱损耗，是制造光导纤维的主导材料；石英

玻璃具有从紫外到红外宽的透过区，耐急冷急热性能好，是航天航空无可替代的光学材料；军工配套用的石英玻璃纤维和掺杂石英玻

璃以及冶金用的石英玻璃陶瓷、化工用的耐酸石英玻璃管道；等等，石英玻璃产品在国民经济和国防建设中发挥着重要的作用。

2 .石英玻璃概述

  石英玻璃是以含二氧化硅物质，如水晶、硅石、四氯化硅为原料经高温熔制而成。其二氧化硅含量比普通玻璃高得多，一般石英

玻璃二氧化硅含量在99.999%。

  石英玻璃具有优异的光学性能，不仅可见光透光度特别好，而且透紫外线，红外线。

  石英玻璃是良好的耐酸材料，除氢氟酸和300 以上的热磷酸外，在高温下，它能耐硫酸，硝酸，盐酸，王水，中性盐类，碳和硫

等侵蚀，其化学稳定性相当于耐酸陶瓷的30倍，相当于镍铬合金和陶瓷的150倍，它耐高温，耐热震，热膨涨系数特别小。

  石英玻璃电学性能极佳，在常温下，它的电阻相当于普通玻璃的10 —10 倍，对全部频率的介电损失很微小，绝缘耐压强度大。

石英玻璃还具有耐宇宙射线和不透原子核裂变产物的性质。

3.石英玻璃的用处

  石英玻璃主要用于电光源，半导体，光学新技术等方面。

  新型光源方面：做高压水银灯、长弧氙灯、碘钨灯、碘化铊灯、红外线灯和杀菌灯等。

  半导体方面：是半导体材料和器件生产过程中不可缺少的材料，如生长锗，硅单晶的坩埚、舟皿炉芯管和钟罩等。

  在新技术领域中：用其声、光、电学的极佳特性、做雷达上的超声延迟线，红外跟踪测向，红外照像、通讯、摄谱仪、分光光度

计的棱镜，透镜、大型天文望远镜的反射窗，高温作业窗、反应堆、放射性装置；火箭，导弹的鼻锥体，喷嘴和天线罩：人造卫星的

无线电绝缘零件，辐射；热天秤，真空吸附装置，精密铸造等。

   石英玻璃还用于：化工、冶金、电工、科研等方面。

   在化工方面：可做高温耐酸性气体的燃烧、冷却和通风装置，酸性溶液的蒸发，冷却吸物收，贮存装置，蒸馏水，盐酸、硝酸、

硫酸等的制备和其它物理化学实验用品。在高温作业方面，可做光学玻璃的，坩埚烧成萤光体客气，电炉炉芯管，气体燃烧辐射体，

热电偶保护管等。在化工方面，可做高压高频绝缘管，引波管等。

   在光学方面：石英玻璃和石英玻璃棉可作火箭的喷咀，宇宙飞船防热罩和观察窗等，总之，随着现代科学技术的发展，石英玻璃

将在各个领域方面得到更加广泛的应用。

4.石英玻璃的性能

  石英玻璃被人们称为“玻璃王”，因为它具有一系列特殊的物理、化学性能。它具有优良的耐高温性能，其熔点与白金（铂）的

熔点相近。热膨胀率极小，在0—1000℃之间的平均华丽热膨胀系数α=5.4×10-7，相当于陶瓷的1/6，相当于普通玻璃的1/20，石

英玻璃中掺入一定量的钛，可以制成膨胀系数接近零的超低膨胀石英玻璃。石英玻璃具有极佳的光谱特性，不仅可以透过可见光，而

且可以透过红外线、紫外线。石英玻璃是良好的耐酸材料，相当耐酸陶瓷的30倍，相当于不锈钢（镍铬合金）的150倍。石英玻璃是

极好的电绝缘材料，它的电阻值相当普通玻璃的1万倍。石英玻璃属脆性材料，耐压强度很好，但抗张强度要小一些，石英玻璃不耐

氢氟酸，高温条件下（1000℃以上）会转变成方石英，这是它的二个缺点。石英玻璃可以制成高纯材料，合成石英玻璃金属离子总

量仅为1ppm。石英玻璃的可贵之处在于它的综合性能好。例如：它耐高温而且膨胀系数小，把它烧红了投入水中不炸裂；它耐高温

而且透明，是透明的耐火材料；它耐高温、透光性好、密闭性好，是新型电光源的最佳材料；它耐高温、高纯是制造集成电路的最佳

材料等等。

5. 透明石英玻璃使用中注意事项：

  石英玻璃制品，在使用前，必须用取离子水认真清洗或用酒精擦洗干净，清洗后严禁用手直接接触，和防止落上灰尘，否则会使

石英玻璃失去高纯度性，而直接影响使用寿命。

  虽然石英玻璃的耐急冷急热性能均非常好，但和其它物质一起使用，必须考虑到其它物质的膨胀系数，否则就会造成破损。