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雜質對石英玻璃質量的影響

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雜質對石英玻璃質量的影響

發布日期:2015-10-08 21:35 來源:http://www.railsbricks.net 點擊:

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    實踐表明,影響石英玻璃質量的原料特征主要是雜質和氣體的種類與含量、粉料的粒度分布。

    在高溫下(>1000℃),雜質離子Li+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等會誘導SiO2玻璃析出晶體。堿金屬雜質還會降低石英原料的熔點及軟化點。過渡元素影響石英玻璃的光透過能力。鋁是主要雜質元素,少量鋁不會影響石英玻璃的外觀質量,但不利于降低耐射線輻照能力。

    原料中的氣體主要來自粉料表面水分和礦物氣液包裹體中的組分。在熔制石英玻璃時,SiO2熔體的粘度高,包含的氣體不易排除,反而長大成氣泡,影響石英玻璃的質量。氣體分子越小,擴散系數越大,如He、H2的擴散系數大,容易排出[3]。N2、CO、CO2、CxHx等氣體極難從熔體中排出,最終形成氣泡,影響石英玻璃的透明度。

    在石英粉熔化過程中,由于表面活化能的差别,小顆粒比大顆粒先熔化。已熔化的石英将覆蓋于未熔化的石英顆粒表面,緻使氣泡無法排除。小顆粒間隙包含大量氣體,會增加排氣難度。粗顆粒石英不易徹底熔化,導緻玻璃不均勻。實際使用的原料粒度取決于石英玻璃的制備工藝。


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