60676-86-0
中文名稱
石英玻璃
英文名稱
Silica glass
CAS
60676-86-0
分子式
O2Si
分子量
60.0843
MOL 文件
60676-86-0.mol
更新日期
2024/11/06 17:55:18
60676-86-0 結(jié)構(gòu)式
物理化學(xué)性質(zhì)
熔點(diǎn)1610 °C(lit.)
沸點(diǎn)2950°C
密度2.6 g/mL at 25 °C(lit.)
折射率n20/D 1.544(lit.)
溶解度insoluble in H2O, acid solutions; soluble in HF
形態(tài)rod (1/8")
顏色965
CAS 數(shù)據(jù)庫60676-86-0
NIST化學(xué)物質(zhì)信息Silicon dioxide(60676-86-0)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Silica, vitreous(60676-86-0)
安全數(shù)據(jù)
警示詞警告
危險(xiǎn)性描述H319-H335-H373
危險(xiǎn)品標(biāo)志T,Xn
危險(xiǎn)類別碼48/20-36/38-45-36/37
WGK Germany2
RTECS號(hào)VV7311000
海關(guān)編碼28112200
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)60676-86-0(Hazardous Substances Data)
毒性LDLo intravenous in cat: 5mg/kg
常見問題列表
概述
石英玻璃，由單一組分的二氧化硅組成的特種玻璃，按其純度分高純石英玻璃 、普通石英玻璃和摻雜石英玻璃三類，按透明度又分透明和不透明兩類；因其具有純度高、光譜透過性能好、耐高溫、抗熱沖擊、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐射線輻照、電絕緣等一系列的優(yōu)異特性而被稱為“玻璃之王”；可制成管、棒、板、塊和纖維，可加工成各種形狀的儀器器皿，也可切割、研磨、拋光成棱鏡、透鏡等光學(xué)零件，摻入少量雜質(zhì)可制得特殊性能的新品種, 如超低膨脹、熒光石英玻璃等；因此廣泛用于半導(dǎo)體、新型光源、光學(xué)、儀表、熱工、冶金、化工和建材工業(yè)以及激光技術(shù)、空間技術(shù)、天文工程、核工程、光導(dǎo)通信等高科技領(lǐng)域。理化性質(zhì)
機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫、熱膨脹系數(shù)低，耐熱震、化學(xué)穩(wěn)定性好，介電強(qiáng)度高、折射率小，在紫外、可見和紅外光區(qū)透過性優(yōu)良，低溫或高溫絕緣性能好。有關(guān)石英玻璃的概述、理化性質(zhì)、制備方法、應(yīng)用等是由Chemicalbook的丁紅編輯整理。（2015-11-16）
制備方法
1.化學(xué)氣相沉積法（CVD法）采用鼓泡法通過帶料氣體將四氯化硅液體帶入燃燒器，然后由氫-氧氣體混合燃燒產(chǎn)生高溫火焰對氣態(tài)四氯化硅進(jìn)行水解、融化，反應(yīng)后生成二氧化硅沉積在基體上。CVD 法沉積裝置按結(jié)構(gòu)可以分為臥式和立式兩種: 相比之下，立式沉積裝置中基礎(chǔ)桿采用垂直布局，沉積速率更高，能制備大尺寸石英玻璃。
反應(yīng)式如下：
SiCl4(氣態(tài)）+2H2+O2（氣）→SiO2↓+4HCl↑
CVD法合成石英玻璃金屬雜質(zhì)含量低，性能明顯優(yōu)于熔融石英玻璃，比如高的深紫外透過率、高的光學(xué)均勻性和優(yōu)異的耐輻照性能，能滿足部分高技術(shù)領(lǐng)域的需求。但是CVD法制備的石英玻璃存在一個(gè)嚴(yán)重的缺陷: 由于制備過程始終處于一個(gè)氫過量的氛圍，所以備的石英玻璃中羥基含量較高。研究者普遍認(rèn)為羥基導(dǎo)致石英玻璃的紅外吸收光譜在2.73 μm 處有很強(qiáng)的吸收峰，并且羥基的存在還會(huì)導(dǎo)致石英玻璃的密度降低，從而降低其機(jī)械性能和熱學(xué)性能。
2.高頻等離子火焰法
整套沉積裝置中與合成工藝密切相關(guān)的是等離子燈炬部分，該燈炬采用四管制( 如圖3 所示) : 最內(nèi)部石英玻璃管用于輸送原料氣體，第二層石英玻璃管用于輸送氧氣，第三層石英玻璃管用于輸送工作氣體，最外層采用含氧氣體作為冷卻氣，在最外層的石英玻璃管外環(huán)繞三圈高頻線圈用于激發(fā)等離子體; 內(nèi)管輸送的原料氣體與第二層管輸送的氧氣混合后，進(jìn)入等離子區(qū)進(jìn)行反應(yīng)，然后生成石英玻璃微粒，沉積在基臺(tái)上完成玻璃化過程，得到高品質(zhì)的無氫石英玻璃錠或石英玻璃砣。
圖1為四管石英燈炬
應(yīng)用
1.透明石英玻璃 主要用于半導(dǎo)體、電光源、冶金和化學(xué)工業(yè)及國防科學(xué)技術(shù)。2.不透明石英玻璃 主要用于化學(xué)工業(yè)的合成反應(yīng)器、耐酸管道、熒光粉、光學(xué)玻璃的熔煉增鍋、玻璃熔窯耐火材料以及其他電工、熱工材料。
3.光學(xué)石英玻璃 紫外光學(xué)石英玻璃主要用作精密光學(xué)儀器、分析儀器、夭文儀器以及空間技術(shù)等。紅外光學(xué)石英玻璃主要用作紅外探測跟蹤系統(tǒng)、精密光學(xué)儀器零件、工業(yè)窯爐的觀察鏡、導(dǎo)彈天線罩及雷達(dá)延遲線和彩電延遲線片等。
4.低膨脹石英玻璃 作為腔體材料可以提高氦氖激光器的計(jì)測精度和原子鐘的計(jì)時(shí)精度; 作為精密光學(xué)部件是輕質(zhì)天文望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)質(zhì)材料, 也是宇宙飛行器窺視窗的好材料。
5.抗折晶石英玻璃 用作抗劇列熱震的光學(xué)窗和結(jié)構(gòu)材料, 特別是在含有水蒸汽和氧氣對石英玻璃折晶有催化作用的高溫下使用。
6.抗堿石英玻璃 用于制作金屬鹵化物燈. 光色穩(wěn)定, 光維持率高, 使壽命提高一倍左右, 使自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈壽命提高三倍以上, 是新光源的理想制燈材料, 主要應(yīng)用干第三代電光源的各種高強(qiáng)度氣體放電燈, 如杭鈉燈、鈉錠錮燈、碘化銼燈、摘?dú)J燈、高壓汞燈等。
7.摻飾石英玻璃 用于激光測距儀、激光核聚變、鉆石激光打孔等領(lǐng)域。
8.濾紫外石英玻璃 短波紫外濾光石英玻璃適干制作高壓汞燈、殺菌燈和氛燈, 應(yīng)用到醫(yī)療、電影放映等日用電光源領(lǐng)域, 防止了短波紫外線對人體的灼傷和空氣中臭氧的形成。長波長紫外光石英玻璃用作彩色照像制版光源有利于彩印色度的改善, 用作固體激光器第三代光源及濾光材料, 激光效率提高20 一50 %, 光源壽命延長到一干萬次以上, 并能消除紫外輻射對人體傷害和濾光液對器件的腐蝕與環(huán)境污染, 使激光器小型化。
9.石英玻璃磚 主要用作砌筑熔化低堿玻璃熔窯的耐火材料。
10.石英玻璃陶瓷 應(yīng)用于冶金、化工、玻璃、國防科研等行業(yè).特別是用作精密鑄造、連續(xù)鑄鋼的滲入式水口和浮法玻璃熔爐流液口閘板。
11.熒光石英玻璃 適用于紫外熒光儀, 高壓液相色譜儀等儀器。
12.石英玻璃纖維 用石英纖維制成的激光醫(yī)療光纖可將激光傳輸?shù)饺说那惑w內(nèi), 與血琳藥劑結(jié)合使用, 可以治療食道、氣管、直腸、胃等各種腔體內(nèi)癌癥和乳房、表皮等體表癌癥。用石英纖維制成的光纖傳感器, 能傳遞測量溫度、壓力、位移、速度、電壓、電流和溶液濃度, 與傳統(tǒng)傳感技術(shù)相比, 結(jié)構(gòu)簡單、抗電磁干擾、快速、靈敏。用其制成紫外輻照計(jì)小巧精致, 在醫(yī)療、化工、電子、公安等部門檢測紫外線輻照劑量, 靈敏度高, 效果好, 價(jià)格便宜。
13.石英玻璃彈簧 適用于熱天平、重力儀和地震儀等精密儀器上。
性質(zhì)
形態(tài)：白色粉末 參數(shù)
純度：99%
粒徑：20nm
比表面積：145-160m2/g
存儲(chǔ)條件
此款產(chǎn)品表面羥基多，吸水性好