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发布时间:2024-10-20 00:30:39乐山市定制杀菌灯定做
由于石英光学、机械和热学性能独特,广泛用于航空航天、半导体、核能激光等高*端工业领域。2015全球石英市场超200亿元,以半导体、光通讯和航空航天等高*端需求为主要增长。石英物理化学性能稳定,耐高温、耐腐蚀、透光性和绝缘性好;高性能石英是电子信息、光学光源、光伏能源、航空航天等领域不可或缺的材料,在国家重大工程以及航天航空、电子信息等产业具有关键作用,如电子设备中常用压电石英作为标准频率材料。从产业链角度看,石英砂经过气熔、电熔等工艺制成石英管、石英棒、石英坩埚等多种石英制品,主要应用于半导体、电光源、光伏、航空航天等领域。石英纤维被广泛应用于航空航天领域。石英纤维是SiO2含量达到百分之九十九点九以上,丝径在1-15μm的特种玻璃纤维,具有强度高、介电常数和介电损耗小、耐高温、膨胀系数小、耐腐蚀、可设计性能好等一系列优点,是航空航天领域不可或缺的战略材料。石英纤维的应用包括:导弹、飞机、卫星雷达罩,卫星、军舰天线,电磁窗(干扰、反干扰设备),隐身技术的结构材料(飞行器、军舰、潜艇),各种高温环境隔热:飞行器发动机环境、机身防火屏障、空间运载火箭的热防护,火箭推进器的绝热等。在航空领域,石英材料主要用于制作透波增强材料,包括机载雷达罩、导弹雷达罩、干扰电磁发射窗口等。雷达罩有作为结构件,需要保证:1)雷达天线系统不受干扰,防止雷达天线在恶劣飞行环境中不受损;2)透过电磁波,保证雷达天线的运转;因此雷达罩对材料的力学性能和介电性能要求较高。而石英纤维是高性能机载天线罩常用的增强纤维,如美国的F-15和F-22都采用石英纤维或含有石英纤维的复合材料。国内石英矿石分布广泛,已探明2015年高品位石英矿储量约30亿吨。中国粉体技术网数据,2015年国内探明的高品位石英矿储量约30亿吨。国内的石英矿主要分布于广东、广西、海南、江苏、福建等地,从全球范围来看,其中江苏的东海是高*档石英矿原料的主要生产区,可以稳定产出百分之九十九点九九以上的石英砂。部分高纯石英砂通常采用价格更为低廉、分布更为广泛的硅石等石英矿石进行提取。
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透明石英玻璃属于酸性物质,因此它是优良的耐酸材料,除氢氟酸和热磷酸外,任何浓度的有机酸和无机酸,甚至在高温下也几乎不能浸蚀透明石英玻璃。作为耐酸材料使用,透明石英玻璃胜过一切耐酸金属与合金,也优于一般有机耐酸材料。透明石英玻璃的耐酸性,比不透明石英玻璃高1~3倍:石英玻璃对碱类和碱性盐类的化学作用的抵抗能力较差,这是由于能够生成可溶性硅酸盐的缘故,因此石英玻璃不适于在强碱介质中应用。由于石英玻璃是一种优良的耐酸材料,所以在化学实验室已被广泛采用,有时甚至可部分地代替玻璃器皿。在化工部利用石英玻璃作为耐酸材料,制造耐酸设备和玻璃容器。过去由于价格较贵,应用较少,随着我国石英玻璃工业化生产,价格普遍降低,今后应大力推广。
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我国石英玻璃研究始于1957年,在中华人民共和国成立之前是空白。1956年国家制定12年科技发展规划,要求发展国防急需的57项重要研究任务,解决二弹一星用的新型高性能材料,为研究原子弹、导弹、人造卫星做好物质准备。石英玻璃是第26项和第40项任务书中指定要研究的内容,任务是下达给当时的国家建筑材料综合研究所。我国石英玻璃的发展大体可分为5个阶段:1957—1961年为开创阶段,以研究工艺制造方法为主;1962—1966年为形成产业阶段,在此期间完成很多军工任务,民品产量和质量也有很大提高,已初步形成产业;1978—1988年为改革创新时期,高新技术用石英玻璃,如:大规模集成电路用高纯耐高温石英玻璃管、高纯涂层坩埚、电弧法坩埚、光通信用石英玻璃、激光用石英玻璃等都是这一时期研究并大量生产的;1989—2000年为引进国外先进技术、技术创新、增加品种和产量等大发展时期,*为突出的是东海县发展成为电光源用石英玻璃生产基地,年产石英玻璃达6000吨(其中优*质品2000余吨),质量*大的提高,成本几倍的下降,技术装备显著的改进。40余年来,石英玻璃的发展速度比较快,以生产透明石英玻璃管为例:1975年产量172吨,31个工厂需要用60多台电阻炉生产,管子质量很差(相当于现在的废品管),现在2台连熔炉就可以年生产近200吨,到2000年,透明石英玻璃管的年产量达7000吨(其中优*质产品达3500吨),25年增长了近40倍。
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石英管是用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃,是一种非常优良的基础材料。石英玻璃具有一系列优良的物理、化学性能。用于电火桶,电烤火炉,电取暖器里面,起发热作用。石英管性能优点: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*高使用温度可达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*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,可见光透过率在百分之九十三以上,特别是在紫外光谱区,*大透过率可达百分之八十以上。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*好的电绝缘材料,即使在高温下也具有良好的绝缘性能。
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二氧化硅(SiO)单晶体,又称水晶,有天然人造两种。石英晶体一种重要电子材料。沿一定方向切割石英晶片,当受到机械应力作用时将产生与应力成正比电场或电荷,这种现象称为正压电效应。反之,当石英晶片受到电场作用时将产生与电场成正比应变,这种现象称为逆压电效应。正、逆两种效应合称为压电效应。石英晶体不仅具有压电效应,而且还具有优良机械特性、电学特性温度特性。用它设计制作谐振器、振荡器滤波器等,稳频选频方面都有突出优点。1880年法国P.居里发现石英晶体压电效应。直到第一次世界大战期间,石英晶体压电效应才得到应用。由于天然石英资源短缺,人们研究用人工方法进行培育。1905年意大利学者用水热温差法制造出合成人造石英。1960年美国西方电气公司建立了第一个人造石英工厂,人造石英进入工业化生产阶段。现代用水热温差法培育人造石英,质量已可与天然石英媲美,能满足电子技术需要。大气压力下,石英熔点为1750[618-1]。573[618-1]以下时称石英,属于三方晶系32点群;573~870[618-1]之间时称石英,属六方晶系622点群。石英石英都具有压电效应,但现代广泛使用石英,它密度为2.65克/厘米,莫氏硬度为7。理想石英晶体外形见图。它有一个三次旋转对称轴,三个互成120°夹角二次旋转对称轴,三次轴与二次轴垂直。晶轴与三次轴平行,晶轴、[kg1]则分别与三个二次轴平行。[kg1]轴与轴重合,轴与轴重合。