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石英玻璃制备方法介绍
发布时间:2020年03月30日    点击次数:    作者:石英仪器



  不知道你对你石英了解多少,小编告诉你石英玻璃的制备技术是航天工业的发展象征,也是石英玻璃的骄傲,高品质,高透光,高稳定的额,规模化的的产业总是需更高的技术来实现,这也是石英玻璃技术开发的重要性。

  高品质合成石英玻璃是航天、核技术、激光、精密仪器等高科技领域的不可替代的关键基础材料,高均匀、高透过、高稳定、规模化可持续环保生产、低成本是其未来发展的主要趋势。

  目前,石英玻璃均是由四氯化硅等含硅的卤素原料通过化学气相沉积(CVD)、等离子化学气相沉积(PCVD)等直接法和间接法合成。四氯化硅等原料是多晶硅生产的副产品,改良西门子法生产1吨多晶硅副产10吨的SiCl4,故SiCl4原料不仅低廉易得,而且常温下为液态、沸点较低,易于得到SiCl4蒸气及利于石英玻璃的沉积。

  但随着四氯化硅氢化制备三氯氢硅的技术不断完善,实现了多晶硅生产的内部循环,导致四氯化硅已经不是多晶硅生产的副产品,对外应用也逐步减少。近年来四氯化硅价格不断攀升,其低廉易得的优势已不复存在。

  同时,由于SiCl4原料的问题,合成石英玻璃中无法避免氯离子的引入,只是氯含量存在一定差异而已,其中CVD工艺制备的合成石英玻璃氯离子含量为100——200ppm,PCVD工艺氯离子含量为300ppm以上,间接合成法工艺氯离子含量为50ppm以上(如果采用氯气等含氯的气体脱羟,其氯离子含量高达1000ppm以上)。

  石英玻璃是典型的[SiO4]四面体结构,由于氯离子的存在,会打断石英玻璃网络结构中的桥氧键,从而消弱玻璃结构并降低粘度,严重影响合成石英玻璃的高温使用性能。石英玻璃中的氯离子会降低真空远紫外的光谱透过率,并且氯离子的分布均匀性也会严重影响合成石英玻璃的光学均匀性等相关性能。

  此外,以四氯化硅等含硅的卤素原料作为合成石英玻璃生产的主要原料时,生产过程会产生大量的HCl或Cl2等有毒和强腐蚀性气体,对石英玻璃制备工艺设备的安全性和环保压力巨大。
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