
【化】 fused silica
熔融石英(Fused Quartz),英文术语为Fused Quartz 或Fused Silica,指通过高温熔融高纯度天然石英晶体或硅砂,再经快速冷却固化而制成的一种非晶态(玻璃态)二氧化硅(SiO₂)材料。其核心特征在于极高的纯度、优异的热稳定性和光学性能。以下是详细解释:
熔融石英在微观上呈无定形网络结构,区别于天然石英的晶体排列。这种结构使其各向同性,无解理面,具备均匀的物理性能 。
工业级熔融石英的SiO₂含量通常≥99.9%,杂质(如Al³⁺、Fe³⁺)含量低于百万分之一(ppm),适用于半导体、光通信等精密领域 。
软化点高达1665°C,热膨胀系数极低(约5.5×10⁻⁷/K),可耐受剧烈温度变化而不破裂 。
在紫外至红外波段(170nm~3500nm)具有优异透光性,紫外区性能优于普通玻璃 。
属性 | 典型值 | 测试标准 |
---|---|---|
密度 | 2.20 g/cm³ | ASTM C693 |
热膨胀系数(20°C) | 0.55×10⁻⁶/K | ASTM E228 |
折射率(587.6nm) | 1.4585 | ISO 489 |
介电常数(1MHz) | 3.75 | ASTM D150 |
用于晶圆蚀刻腔体、扩散炉管,依赖其高纯度和耐等离子体腐蚀性 。
制造紫外透镜、激光窗口、高功率激光反射镜基板 。
作为光纤预制棒芯层材料,确保低信号衰减(<0.2 dB/km) 。
应用于熔融金属观察窗、航天器隔热罩等极端环境 。
两者均指合成非晶SiO₂,但“熔融石英”多强调原料为天然石英晶体,“熔融硅石”可能使用合成硅源,物性基本一致 。
后者为广义术语,可包含晶态石英加工品,而熔融石英特指非晶态产品 。
(注:链接指向ASTM国际标准、行业领先企业技术文档及学术期刊,确保来源真实有效。)
熔融石英(Fused Silica)是二氧化硅(SiO₂)的非晶态(玻璃态)形式,具有独特的物理和化学性质。以下是其详细解释:
熔融石英通过高温熔融天然石英(如水晶、硅石)或化学合成方法制成,形成无定形三维交联结构。与传统玻璃不同,它不含其他添加剂(如Na₂O、CaO),因此纯度极高(SiO₂含量可达99.99%以上)。
熔融石英与“熔融石英玻璃”常混用,但前者更强调高纯度特性。其性能优势使其成为航空航天、光通信等高科技领域的核心材料。
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