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为什么实验室仪器常用石英玻璃 石英玻璃与水晶的成分相同吗

中国玻璃网 2019/2/28 11:49:22

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        日常生活中我们经常会接触到各种类型的玻璃材料,除了传统的平板玻璃以外,还有超白玻璃、高硼硅玻璃等具有特殊性质的玻璃材料,以及中空玻璃、夹胶玻璃一类的常用材料。为了让大家进一步认识石英玻璃的优点,以及它与水晶的成分区别,我们搜集资料编排了这篇文章,希望能有所帮助。

一、为什么实验室仪器常用石英玻璃

        

        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℃,

        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,其耐酸能力是陶瓷的30倍,不锈钢的150倍,尤其是在高温下的化学稳定性,是其他任何工程材料都无法比拟的。

        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。

        透光性能好

        石英玻璃在紫外线到红外线的整个光谱波段都有较好的透光性能,可见光透过率在95%以上,特别是在紫外光谱区,透过率可达80%以上。

        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。石英玻璃由于具有上述优良的理化性能,因此被广泛的应用于电光源、半导体、光通信、军工、冶金、建材、化学、机械、电力、环保等各个领域。

二、石英玻璃与水晶的成分相同吗


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        石英玻璃与水晶的主要成分都是二氧化硅,但并不完全相同。

        石英玻璃是由各种纯净的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。线膨胀系数极小,是普通玻璃的1/10-1/20,有很好的抗热震性。石英玻璃是二氧化硅单一成分的非晶态材料,其微观结构是一种由二氧化硅四面结构体结构单元组成的单纯网络,由于Si-O化学键能很大,结构很紧密,所以石英玻璃具有独特的性能。

        水晶是稀有矿物,宝石的一种,石英结晶体,在矿物学上属于石英族。主要化学成份是二氧化硅,化学式为SiO2。当二氧化硅结晶完美时就是水晶;结晶不完美的就是石英:二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙;二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石;二氧化硅晶粒小于几微米时,就组成玉髓、燧石、次生石英岩。


相关概念

石英玻璃

        石英玻璃是二氧化硅单一成分的非晶态材料,其微观结构是一种由二氧化硅四面结构体结构单元组成的单纯网络,由于Si-O化学键能很大,结构很紧密,所以石英玻璃具有独特的性能,尤其透明石英玻璃的光学性能非常优异,在紫外到红外辐射的连续波长范围都有优良的透射比。

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。


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