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石英与玻璃具有什么区别 石英玻璃材料有什么特点

发布时间:2019-06-03       点击数:

        玻璃历史悠久,性质稳定,是历经时间考验的优良材料,不但能够用于装饰,也可在各种光学仪器中发挥重要作用,甚至能够用来帮助建筑节能降噪。通过使用不同的加工方法,我们能够让玻璃具有不同的特性。石英玻璃性能优越,适合用于制作光学玻璃,具有密度高、折射率小的特点。

一、石英与玻璃具有什么区别



        准确地说,玻璃是非晶体,而石英是晶体。非晶体各向同性,晶体的光学性能是有方向性的——有的方向折射率大,有的小——这就决定了晶体材料不能用来做光学材料。

        石英玻璃完全具有玻璃的性能,只是除了SiO2没有别的成分,密度比别的玻璃都要小,感觉轻一些。做眼镜用的玻璃是光学玻璃的一种,具有较高的折射率(1.523),是硅酸盐材料,成分为:SiO2 70.6%,Na2O 11.1%,K2O 5.3%,CaO 11.9%,Sb2O3 0.6%,TiO2 0.6%,全球基本统一。折射率大才能做到较高的矫正度数。石英玻璃的折射率只有1.455左右,通常只能做平光眼镜。

二、石英玻璃材料有什么特点


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        1、耐高温。石英玻璃的软化点温度约1730℃,可在1100℃下长时间使用,短时间使用温度可达1450℃。

        2、耐腐蚀。除氢氟酸外,石英玻璃几乎不与其他酸类物质发生化学反应,其耐酸腐蚀性能优于耐酸陶瓷的30倍,优于不锈钢150倍,尤其是在高温下的化学稳定性,是其它任何工程材料都无法比拟的。

        3、热稳定性好。石英玻璃的热膨胀系数极小,能承受剧烈的温度变化,将石英玻璃加热至1100℃左右,放入常温水中也不会炸裂。

        4、透光性能好。石英玻璃在紫外到红外的整个光谱波段都有较好的透光性能,可见光透过率在92%以上,特别是在紫外光谱区,透过率可达80%以上。

        5、电绝缘性能好。石英玻璃的电阻值相当于普通玻璃的一万倍,是极好的电绝缘材料,即使在高温下也具有良好的电性能。石英玻璃的另一非常主要的特性,可以制成高纯材料,高纯石英玻璃金属杂质含量为20*10-6,合成石英玻璃金属杂质含量仅为1*10-6,光通讯用石英玻璃和半导体工业用石英玻璃就是利用此特性。石英玻璃的电真空性能也很好,电真空可达10-6泊。


相关概念

折射率

        折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。主要用来描述材料对光的折射能力。 材料的折射率越高,使入射光发生折射的能力越强。折射率越高,镜片越薄,即镜片中心厚度相同,相同度数同种材料,折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。折射率与介质的电磁性质密切相关。根据经典电磁理论,εr和μr分别为介质的相对电容率和相对磁导率。折射率还与频率有关,称色散现象。光由相对光密介质射向相对光疏介质,且入射角大于临界角,即可发生全反射。

玻璃

        玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等,主要成分是硅酸盐复盐,是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物,用来隔风透光,属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃,和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。

非晶体

        非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。 非晶体没有一定规则的外形,如玻璃、松香、石蜡等。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各向同性”。它没有固定的熔点。所以有人把非晶体叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。晶体有自范性,非晶体无自范性,它是一个正在发展中的新的研究领域,并得到迅速的发展。


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