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石英玻璃的化学性能与光学性能简述
发布时间:2020年05月26日    点击次数:    作者:石英仪器



  在我们的生活中玻璃以广泛运用于建筑、日用、艺术、仪表等领域,种类丰富,性能优越。除了制成各种玻璃门窗以外,我们还常将其制作成各种镜片、装饰等。想知道石英玻璃的化学性能与光学性能 如下:

  一、石英玻璃片的光学性能

  石英玻璃片的光学性能有其独到之处,它既可以透过远紫外线,是所有透紫外材料更优者,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.

  按其光学性能可分为三类: 在可见和红外光谱范围内透明; 在2600-2800nm波段范围内无明显吸收带.

  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.

  二、石英玻璃的化学性能

  石英玻璃属酸性材料,除氢氟酸和热磷酸外,对其它任何酸均表现为惰性,是较好的耐酸材料。在常温下碱和盐对石英玻璃的腐蚀程度也是极微的,因此不排除在这些试剂中使用石英玻璃。

  透明石英玻璃比不透明石英玻璃具有更好的化学稳定性,这是因为后者由于气泡的存在暴露在腐蚀液中的表面积增加所致。

  石英玻璃不吸湿,不风化。石英玻璃对所有碱和碱土化合物都非常敏感,这些化合物极轻微的痕量也会促使石英玻璃在高温下产生析晶。

  光学玻璃(optical glass),是用于制造光学仪器或机械系统的透镜、棱镜、反射镜、窗口等的玻璃材料。包括无色光学玻璃(通常简称光学玻璃)、有色光学玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射玻璃和光学石英玻璃等。光学玻璃具有高度的透明性、化学及物理学(结构和性能)上的高度均匀性,具有特定和准确的光学常数。它可分为硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氟化物和硫系化合物系列。

  玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯)也称作有机玻璃。

  硅酸盐指由硅和氧组成的化合物(SixOy),有时亦包括一或多种金属和或氢。它亦用以表示由二氧化硅或硅酸产生的盐。在地质学和天文学上,硅酸盐指一种由硅和氧组成的岩石(通常为SiO2或SiO4),有时亦包括一或多种金属和或氢。此类岩石包括花岗岩及辉长岩等。地球及其他类地行星的大部分地壳均以硅酸盐组成。
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