石英玻璃零件

一、光學特性：透光范圍廣且性能穩定

• 寬波段高透光率：
  在紫外（遠至 185nm 甚至更低）、可見光到紅外（3μm 以內）的廣闊波長范圍內具有極高的透光率，尤其是在紫外區域的透光性能遠超普通玻璃（如鈉鈣玻璃、硼硅玻璃）。例如，優質石英玻璃在 200-2500nm 波長范圍內的透光率可超過 90%，是紫外光學儀器、激光設備的核心材料。

• 低光學畸變：
  折射率均勻性好，內部雜質少（如氣泡、條紋極少），光線傳輸時散射和吸收損失小，能有效減少光學系統的像差和失真。

• 耐輻射性強：
  對高能射線（如紫外線、γ 射線）的抵抗能力優異，長期受輻射后不易出現著色或透光率下降，適用于核工業、紫外殺菌等輻射環境。

二、熱學特性：耐高溫且抗熱沖擊

• 極高的耐高溫性：
  軟化點約 1730℃，使用溫度可高達 1000-1200℃（長期使用），短期甚至可承受 1500℃以上的高溫，遠超普通玻璃（如硼硅玻璃長期使用溫度約 500℃）。這使其能直接用于高溫爐窗口、熔融金屬容器等高溫場景。

• 極低的熱膨脹系數：
  熱膨脹系數僅為 5×10??/℃（20-300℃），約為普通玻璃的 1/20，幾乎接近零膨脹。因此，它能承受劇烈的溫度變化（如從高溫快速冷卻至室溫）而不易破裂，抗熱沖擊性能極強。

• 良好的隔熱性：
  雖然導熱系數較低（約 1.4W/(m?K)，接近普通玻璃），但因耐高溫特性，常被用于高溫環境下的隔熱觀察窗口。

三、化學特性：耐腐蝕性極強

• 優異的化學穩定性：
  除氫氟酸（HF）和熱磷酸外，對酸（如鹽酸、硫酸、硝酸）、堿、鹽溶液及有機溶劑均具有極強的耐腐蝕性，甚至在高溫下也能保持穩定。這一特性使其成為化學實驗器皿（如燒杯、反應釜）、半導體行業刻蝕設備部件的理想材料。

• 抗水解性突出：
  即使在高溫高壓水環境中，也不易與水發生反應，不會像普通玻璃那樣因水解而釋放離子（如鈉離子），適合用于高純度水處理、生物醫藥等對水質敏感的領域。

四、機械特性：硬度高但脆性明顯

• 高硬度：
  莫氏硬度為 7（與石英晶體相當），高于普通玻璃（莫氏硬度 5-6），表面耐磨性好，不易被劃傷。

• 強度特性：
  抗壓強度較高（約 1100MPa），但抗彎強度和抗沖擊強度較低，脆性明顯，受到劇烈外力或局部應力集中時易破碎，加工和使用中需注意避免機械沖擊。

• 低密度：
  密度約 2.2g/cm3，低于普通玻璃（2.5-2.6g/cm3），在輕量化要求的場景中更具優勢。

五、電學特性：優良的絕緣與介電性能

• 高頻絕緣性優異：
  是極好的電絕緣體，體積電阻率高達 101?-101?Ω?cm（室溫下），且隨溫度升高下降緩慢，在高溫（如 1000℃）下仍能保持較高的絕緣性，適合用于高溫高頻電場環境（如高頻爐、電子管外殼）。

• 穩定的介電性能：
  介電常數低（約 3.7-3.8）且隨頻率變化小，介質損耗角正切值極低，在微波、射頻等領域能減少信號損耗，保證設備穩定運行。

六、其他特性

• 純度高：
  高純石英玻璃的二氧化硅含量可達 99.99% 以上，雜質（如金屬離子）含量極低（ppm 級甚至 ppb 級），能滿足半導體、光電子等行業對材料純度的嚴苛要求。

• 熱穩定性與化學惰性協同：
  同時具備耐高溫和抗腐蝕能力，使其能在極端環境（如高溫化學反應、等離子體處理）中長期穩定工作，壽命遠長于金屬或陶瓷材料。

總結