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2020年3月2日星期一

石英玻璃的光學性能解析


  石英玻璃的光學性能有其獨到之處,它既可以透過遠紫外光譜,是所有透紫外材料最優者,又可透過可見光和近紅外光譜。用戶可以根據需要,陶瓷從185-3500mμ波段范圍內任意選擇所需品種。由於石英玻璃耐高溫,熱膨脹系數極小,化學熱穩定性好,氣泡、條紋、均勻性、雙折射又可與一般光學玻璃媲美,所以它是在各種惡劣場合下工作具有高穩定度光學系統的必不可少的光學材料。
  石英玻璃的結構,雜質含量,OH基因及NO、CO等含量是影響光譜透過率的主要因素,氧原子結合不良在0.24μ處則有吸收峰,含有OH基團的石英玻璃,石英在2.7μ處由於分子振動將產生明顯的吸收峰,紫外透過率低主要是由於金屬雜質多造成原子吸收光譜所致。
  石英玻璃的光譜特性曲線

  電熔石英玻璃是很好的透紅外材料,石英管但由於雜質的存在,紫外透過率低。氫氧焰熔制水晶所獲得的石英玻璃,由於氧結構缺陷,在0.24μ處有吸收峰,同時含有OH基團,所以紅外透過極低。用合成原料氣煉的高純光學石英玻璃是最好的透紫外材料,但在2.7μ處有嚴重的OH吸收峰。只有用合成原料通過電熔或無氫火焰熔融而成的光學石英玻璃,才能很好地透過從遠紫外到近紅外的連續光譜。

透明石英玻璃的化學性能介紹


  透明石英玻璃屬於酸性物質,石英管因此它是優良的耐酸材料,除氫氟酸和熱磷酸外,任何濃度的有機酸和無機酸,甚至在高溫下也幾乎不能浸蝕透明石英玻璃。
  作為耐酸材料使用,透明石英玻璃勝過一切耐酸金屬與合金,也優於一般有機耐酸材料。透明石英玻璃的耐酸性,比不透明石英玻璃高1~3倍:
  石英玻璃對堿類和堿性鹽類的化學作用的抵抗能力較差,石英舟這是由於能夠生成可溶性矽酸鹽的緣故,因此石英玻璃不適於在強堿介質中應用。

  由於石英玻璃是一種優良的耐酸材料,所以在化學實驗室已被廣泛采用,有時甚至可部分地代替玻璃器皿。在化工部利用石英玻璃作為耐酸材料,制造耐酸設備和玻璃容器。過去由於價格較貴,應用較少,隨著我國石英玻璃工業化生產,價格普遍降低,今後應大力推廣。

石英玻璃聯合制備法汙染問題的解決


  近年來我國的氯堿工業發展較快,目前,陶瓷其產量已居世界第2位。雖然如此,我國的氯、堿產品還是不能滿足國內市場的需求。
  我國的氯堿工業能不能再進一步發展呢?這要看氯與堿的平衡問題能不能得到解決了。
  目前燒堿的生產方法幾乎全部采用電解食鹽水的方法,這樣,每生產0.88t氯氣則聯產1t燒堿,這一比例,目前是無法改變的。但問題是,石英市場對氯堿的需求比例並不是0.88:1,而是一個變數,也就是說,氯與堿的市場需求是不平衡的。有的時候氯是過剩的,有的時候堿是過剩的,無論氯與堿哪種過剩都會造成氯與堿的不平衡。氯與堿的不平衡還會影響環境,不管氯與堿哪一方過剩積存,都可能造成對環境的汙染。所以,氯與堿的平衡是氯堿工業發展的關鍵,氯與堿的平衡問題得不到解決,我國的氯堿工業就很難再發展。

  氯氣是多晶矽和石英玻璃聯合制備法的重要原料,該制備法是消耗氯的。如果在氯過剩時,讓該制備法與氯過剩的氯堿工業聯手,就可以幫助解決氯與堿的平衡問題。氯與堿的平衡問題解決了,氯的積存就會減少,甚至為零,汙染問題也就迎刃而解了。