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                雜質會對石英透鏡產生哪些影響?

                點擊次數:684 發布時間:2022-02-14
                   石英透鏡的綜合性能高,具有良好的光學性能,但微量的雜質就能大大減低其性能。因此,控制透鏡中雜質的含量,提高其純度有利于提高性能。而石英透鏡的純度直接取決于原料-高純石英砂的純度,同時根據加工的條件、方法不同也會引入部分雜質。
                  1.堿(堿土)金屬元素
                  石英透鏡里面的堿(堿土)金屬元素,能降低機械強度、熱學性能和光學性能。特別是在高溫(>1000)應用中,堿(堿土)金屬雜質能起到助熔作用,形成結晶核心,使石英出現析晶失透、變形等不良現象。
                  2.Al、B元素
                  微量Al的滲入即能降低石英透鏡高溫黏度,也能增強玻璃析晶作用,降低應用性能。因此應控制Al含量,一般要求Al含量需低于20ppmw,半導體和石英坩堝中更是要求低于10ppmw;多晶硅拉制單晶硅時,B元素超標對單晶硅的電阻起到巨大的影響。
                  3.過渡金屬元素
                  過渡金屬元素Fe、Ni、Mn、Zn等取代Si,容易使石英透鏡產生色斑,光透率降低,還會破壞玻璃的絕緣性,對電器設備的穩定性造成較大影響。
                  4.羥基
                  在石英透鏡熔煉過程中,水與SiO2反應,生成羥基(-OH),羥基含量的多少與熔煉氣氛密切相關。通常情況下,氫氧焰氣煉石英透鏡羥基含量較大(150-400ppmw),而真空電熔石英透鏡羥基僅為1-10ppmw。
                  羥基和堿金屬一樣能降低黏度,從而降低耐溫性;影響熱膨脹系數,降低熱震性;羥基會吸收紅外線,減少紅外線透過率;它的存在,還會增大石英的析晶率,從而,制品的高溫使用壽命降低。
                  5.氣液包裹體
                  石英礦普遍存在的氣液包裹體是形成氣泡的主要因素,氣泡能劣化石英透鏡光學性能和力學強度。
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