石英玻璃是二氧化硅單一成分的非晶態(tài)材料,其微觀結(jié)構(gòu)是一種由二氧化硅四面結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)單元組成的單純網(wǎng)絡(luò),由于Si-O化學(xué)鍵能很大,結(jié)構(gòu)很緊密,所以石英玻璃具有DuTe的性能,尤其透明石英玻璃的光學(xué)性能非常優(yōu)異,在紫外到紅外輻射的連續(xù)波長(zhǎng)范圍都有優(yōu)良的透射比。
石英玻璃采用高純度的硅砂作為原料,制作的傳統(tǒng)方法是熔融-淬滅方法(加熱材料到熔化溫度,然后快速冷卻到玻璃的固態(tài)相);制作超高純度和紫外透射比的透明玻璃需硅的汽化、氧化成二氧化硅并加熱溶解等過(guò)程。純度是石英玻璃的重要指標(biāo),對(duì)理化性能和使用性能影響甚大,如失透性、高溫強(qiáng)度、軟化點(diǎn)、光的傳導(dǎo)、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射性、熒光特性等;此外,用于半導(dǎo)體工業(yè)的石英玻璃,對(duì)純度的要求更為苛刻,微量的雜質(zhì)將給半導(dǎo)體材料的電性能和壽命以及集成度帶來(lái)嚴(yán)重的影響。
石英玻璃具有低的熱膨脹系數(shù),高的耐溫性,化學(xué)穩(wěn)定性,優(yōu)良的電絕緣性,低而穩(wěn)定的超聲延遲性能,透紫外光譜性能以及透可見光及近紅外光譜性能,并有著高于普通玻璃的機(jī)械性能。石英玻璃片,通常由石英玻璃切割磨制而成,具有耐高溫、熱膨脹系數(shù)低、耐熱震性和電絕緣性能良好等特點(diǎn)。
石英玻璃片的光學(xué)性能有其DuTe之處,它既可以透過(guò)遠(yuǎn)紫外線,又可透過(guò)可見光可近紅外光譜。由于石英玻璃耐高溫,熱膨脹系數(shù)小,化學(xué)穩(wěn)定性好,氣泡、條紋、均勻性、雙折射又可與一般光學(xué)玻璃媲美,所以它是在各種惡劣場(chǎng)合下工作具有高穩(wěn)定度光學(xué)系數(shù)的必不可少的光學(xué)材料。