2015年12月27日星期日

石英玻璃管制作輝煌的時刻



  石英玻璃在國外已有160多年歷史,1839年法國人首先陶瓷用氫氧燃燒火焰熔化石英制造石英玻璃,1902年英國人用石墨棒通電獲得高溫(稱為單棒電熔爐)制造石英玻璃,二十世紀40年代發明了電熔連熔爐,50石英年代隨著半導體技術和新型電光源的發展(急需大量石英玻璃),石英玻璃才迅速發展起來。因為石英玻璃的生產技術難度大,直到目前能夠大量生產石英玻璃的國家僅有美國、德國、法國、日本、英國、中國等少數國家。我國石英玻璃研究始於1957年,在中華人民共和國成立之前是空白。40余年來,石英玻璃的發展速度比較快。

  石英玻璃的性能概述

  石英玻璃被人們稱為“玻璃王”,因為它具有一系列特殊的物理、化學性能。它具有優良的耐高溫性能,其熔點與白金石英管(鉑)的熔點相近。熱膨脹率極小,相當於陶瓷的1/6,相當於普通玻璃的1/20。石英玻璃具有極佳的光譜特性,不僅可以透過可見光,而且可以透過紅外線、紫外線。石英玻璃是良好的耐酸材料,相當耐酸陶瓷的30倍,相當於不鏽鋼(鎳鉻合金)的150倍。石英玻璃是極好的電絕緣材料,它的電阻值相當普通玻璃的1萬倍。石英玻璃屬脆性材料,耐壓強度很好,但抗張強度要小一些。石英玻璃的可貴之處在於它的綜合性能好。

  石英玻璃熱學性能

  1。 耐溫性石英玻璃既然石英舟是一種玻璃,其結構無序排列,所以它沒有固定的熔點。

  2。 熱穩定性石英玻璃的熱膨脹系數極小,這就導致它有極高的熱穩定性,能承受劇烈的溫度變化而不炸裂(又叫急冷急熱性好),石英玻璃薄片加熱到1500℃,急速投入20℃水中也不炸裂。

  3。石英玻璃的結晶性能(也稱析晶性能或失透性能)石英玻璃在高溫下趨向變成二氧化硅的晶體(方石英),這個過程稱為再結晶,也稱為“失透”,再結晶從晶核開始,石英玻璃很純,在玻璃內幾乎沒有晶核,所以再結晶通常在表面發生,表面污染(例如:清洗不好,用手指直接觸摸表面等),加熱環境下清潔含有雜質特別是堿金屬離子(K、Na、Li)和堿土金屬離子(Ca、Mg),這些離子會降低再結晶溫度200―300℃,同時再結晶速度與溫度高低有關,溫度越高結晶速度越快。

4。 石英玻璃的高溫變色性電熔石英玻璃管將其加熱到900―1000℃有些工廠產品會變成有色的石英玻璃管,稱高溫變色性(熱變色性),主要是因為石英玻璃中金屬雜質含量太高造成的,真空加壓爐產品,也可能是炭(C)含量造成的。

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