石英玻璃的失透性是什么？

石英玻璃采用高純度的硅砂作為原料，制作的傳統(tǒng)方法是熔融-淬滅方法（加熱材料到熔化溫度，然后快速冷卻到玻璃的固態(tài)相）；制作超高純度和紫外透射比的透明玻璃需硅的汽化、氧化成二氧化硅并加熱溶解等過程。今天就來介紹一下石英玻璃的失透性是什么？

失透（又叫析晶性）是石英玻璃的一個(gè)固有缺陷，從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，石英玻璃的內(nèi)能高于結(jié)晶態(tài)方石英，屬熱力學(xué)上不穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài)，當(dāng)溫度高于1000℃時(shí)，SiO 分子振動(dòng)加速，經(jīng)一段較長(zhǎng)時(shí)間的重新排列、定向便形成結(jié)晶。失透性是以晶核成長(zhǎng)速度來表示的，不透明石英玻璃在1520℃、透明石英玻璃在1620℃析晶速度分別達(dá)到最大值。

析晶主要出現(xiàn)在表面，其次是內(nèi)部缺陷處，原因是這些地方容易沾污，引起雜質(zhì)離子的局部集聚，特別是堿離子（如K、Na、Li、Ca、Mg等）進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)后引起粘度降低，促使失透加速。

由于石英玻璃的熱膨脹系數(shù)和比重同析晶產(chǎn)物β-方石英相近，所以在高溫下連續(xù)使用時(shí)，盡管析晶區(qū)不斷擴(kuò)大，但體積變化并不明顯，仍可滿意地繼續(xù)使用，此時(shí)尚可減輕玻璃的塑性變形，使耐火度提高。當(dāng)析晶產(chǎn)物冷卻到800℃時(shí)，則出現(xiàn)細(xì)小的龜裂網(wǎng)絡(luò)。繼續(xù)冷卻到200-275℃時(shí)，則出現(xiàn)方石英從高溫型到低溫型（即β-方石英→a-方石英）的結(jié)構(gòu)變化，并伴隨著發(fā)生體積聚變，如果析晶層很深，則石英玻璃亦隨之破裂。由于析晶常常出現(xiàn)在有雜質(zhì)的地方，所以高溫使用前的表面狀態(tài)及周圍耐火材料、氣氛十分重要。有關(guān)使用石英玻璃時(shí)注意事項(xiàng)后面還要介紹。