石英玻(bo)璃(li)的(de)形成是由于其(qi)熔體(ti)高(gao)溫黏度(du)很高(gao)引起的(de)結(jie)果(guo)。用于制作半導體(ti)、電(dian)光(guang)源器(qi)、半導通(tong)信裝置、激光(guang)器(qi)、光(guang)學(xue)(xue)儀器(qi)、實驗室儀器(qi)、電(dian)學(xue)(xue)設備(bei)、醫療設備(bei)和耐高(gao)溫耐腐蝕的(de)化學(xue)(xue)儀器(qi)、化工、電(dian)子、冶金、建材以及國(guo)防(fang)等工業，應(ying)用十(shi)分廣泛。高(gao)純石英玻(bo)璃(li)可制光(guang)導纖維。

隨(sui)著半導體技術的(de)發展，石英玻璃被廣泛的(de)用(yong)于半導體生產(chan)的(de)各項(xiang)工序中。比如，直拉法把多晶(jing)轉化成單晶(jing)硅；清(qing)洗(xi)時用(yong)的(de)清(qing)洗(xi)槽；擴散時用(yong)的(de)擴散管、刻槽舟；離子注入(ru)時用(yong)的(de)鐘(zhong)罩等等。

石(shi)英玻璃(li)是一(yi)種(zhong)(zhong)只含二氧化硅單(dan)一(yi)成份的特種(zhong)(zhong)玻璃(li)。由于(yu)種(zhong)(zhong)類(lei)、工藝、原料 的不(bu)同(tong)，國外常常叫做硅酸玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、熔融石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)、熔凝(ning)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)、合成熔融石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)，以(yi)及(ji)(ji)沒有明(ming)確概念的透(tou)(tou)明(ming)、半(ban)透(tou)(tou)明(ming)、不(bu)透(tou)(tou)明(ming)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)等(deng)。我國統稱(cheng)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)，多按工藝方法、用(yong)途(tu)及(ji)(ji)外觀來分類，如電(dian)熔透(tou)(tou)明(ming)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、連熔石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、氣煉透(tou)(tou)明(ming)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、合成石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、不(bu)透(tou)(tou)明(ming)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、光學石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、半(ban)導(dao)體用(yong)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)、電(dian)光源用(yong)石(shi)(shi)(shi)英(ying)(ying)(ying)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)等(deng)。人們習慣于用(yong)“石(shi)英”這(zhe)樣一個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)詞(ci)匯來命(ming)名這(zhe)種材料，這(zhe)是絕對不妥的(de)，因(yin)為(wei)“石英”是二(er)氧化硅結晶(jing)態的一種通稱，它與玻璃態二(er)氧化硅在理(li)化性質上是有區(qu)別的。

石英(ying)玻(bo)(bo)璃具有極低(di)(di)的(de)(de)熱膨(peng)脹系(xi)數，高的(de)(de)耐溫性(xing)(xing)，極好的(de)(de)化學穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)，優良的(de)(de)電絕緣性(xing)(xing)，低(di)(di)而穩(wen)(wen)定(ding)的(de)(de)超聲延遲性(xing)(xing)能(neng)，最佳的(de)(de)透紫外光譜性(xing)(xing)能(neng)以(yi)及(ji)透可見光及(ji)近紅外光譜性(xing)(xing)能(neng)，并有著高于普通玻(bo)(bo)璃的(de)(de)機械性(xing)(xing)能(neng)。因此它是近代尖端技術中空間技術、原(yuan)子能(neng)工(gong)業(ye)、國(guo)防裝(zhuang)備、自(zi)動化系(xi)統，以(yi)及(ji)半導體、冶金、化工(gong)、電光源、通訊、輕工(gong)、建(jian)材等工(gong)業(ye)中不可缺少的(de)(de)優良材料之一。

石(shi)(shi)英(ying)玻璃(li)(li)是用天(tian)然結晶石(shi)(shi)英(ying)（水晶或(huo)(huo)純的(de)(de)硅(gui)石(shi)(shi)），或(huo)(huo)合(he)成(cheng)硅(gui)烷經(jing)高溫熔(rong)制(zhi)(zhi)而(er)成(cheng)。熔(rong)融后的(de)(de)產(chan)(chan)品具(ju)有(you)(you)極好的(de)(de)加(jia)工(gong)性能，在(zai)(zai)其高的(de)(de)粘度(du)范圍(wei)內，可以將管(guan)和(he)棒進行(xing)有(you)(you)如(ru)普通玻璃(li)(li)細工(gong)一樣(yang)的(de)(de)熱(re)(re)加(jia)工(gong)，還可以用金剛石(shi)(shi)或(huo)(huo)碳化硅(gui)制(zhi)(zhi)成(cheng)的(de)(de)磨(mo)具(ju)進行(xing)高速機械加(jia)工(gong)，從而(er)制(zhi)(zhi)成(cheng)各(ge)種(zhong)(zhong)復雜形狀(zhuang)的(de)(de)儀器和(he)特種(zhong)(zhong)制(zhi)(zhi)品。石(shi)(shi)英(ying)玻璃(li)(li)的(de)(de)性能主(zhu)要(yao)取(qu)決于它的(de)(de)純度(du)，其次(ci)是工(gong)藝過程或(huo)(huo)熱(re)(re)工(gong)制(zhi)(zhi)度(du)。微量雜質的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)將給石(shi)(shi)英(ying)玻璃(li)(li)的(de)(de)使用性能帶(dai)來重(zhong)大(da)的(de)(de)影響(xiang)；同時(shi)由(you)于工(gong)藝過程或(huo)(huo)熱(re)(re)工(gong)制(zhi)(zhi)度(du)的(de)(de)稍有(you)(you)疏忽，將給外觀質量帶(dai)來多種(zhong)(zhong)多樣(yang)的(de)(de)缺陷，產(chan)(chan)生大(da)量的(de)(de)廢次(ci)產(chan)(chan)品。

純度是石(shi)英玻(bo)璃(li)的(de)(de)(de)重(zhong)要指標，對理化性(xing)能(neng)(neng)和使用(yong)(yong)性(xing)能(neng)(neng)影響甚大，如失透性(xing)、高溫強度、軟化點、光的(de)(de)(de)傳導、熱穩定(ding)性(xing)、化學穩定(ding)性(xing)、耐輻射性(xing)、熒光特(te)性(xing)等；此外(wai)，用(yong)(yong)于半(ban)導體(ti)工業的(de)(de)(de)石(shi)英玻(bo)璃(li)，對純度的(de)(de)(de)要求(qiu)更為苛(ke)刻，微量的(de)(de)(de)雜(za)質將給半(ban)導體(ti)材(cai)料的(de)(de)(de)電性(xing)能(neng)(neng)和壽命以(yi)及集(ji)成度帶來嚴重(zhong)的(de)(de)(de)影響。由于半(ban)導體(ti)材(cai)料的(de)(de)(de)純度要求(qiu)控制在ppb數(shu)量(liang)級以下，因此石英(ying)玻(bo)璃則應控制在PPm數量級以適應半導體工業(ye)的需要。B的分(fen)凝系數(shu)近于1,最難除掉，是(shi)最有害的雜(za)質之一(yi)，Cu、Fe、Ti等影響半(ban)導(dao)體的少子壽命，K、Na、Li是(shi)單晶材料產生微缺陷的有害雜質。

失透（又叫析晶性(xing)）是石(shi)(shi)英玻(bo)璃的一個固有缺陷，從熱(re)力學觀點(dian)看，石(shi)(shi)英玻(bo)璃 的(de)內能(neng)高于(yu)結晶態方石英(ying)，屬熱力學(xue)上不(bu)穩(wen)定的(de)亞穩(wen)態，當(dang)溫度(du)高于(yu)1000℃時(shi)，SiO2 分子振動加速，經一段較長(chang)時間的(de)(de)重新(xin)排列(lie)、定向(xiang)便形成結晶。失透性是以(yi)晶核(he)成長(chang)速度來表(biao)示的(de)(de)，不(bu)透明(ming)石英玻璃(li)在(zai)1520℃、透明石(shi)英玻璃(li)在1620℃析晶(jing)速度(du)分別(bie)達(da)到最大值。 析晶主要出(chu)現在表面，其次(ci)是內(nei)部缺(que)陷處，原(yuan)因(yin)是這些地方(fang)容易沾污(wu)，引起(qi)雜質(zhi)離(li)子的局部集聚(ju)，特別是堿離(li)子（如K、Na、Li、Ca、Mg等）進入網(wang)絡后引起粘度降低(di)，促(cu)使失透加速。 由于石英(ying)玻璃(li)的熱膨脹系數和比(bi)重同(tong)析晶產物β-方(fang)石英相近，所以在高溫下連續(xu)使(shi)用時，盡管析晶(jing)區不斷(duan)擴大，但體(ti)積變化(hua)并不明(ming)顯，仍(reng)可(ke)(ke)滿意地繼續(xu)使(shi)用，此時尚可(ke)(ke)減輕玻璃的塑性變形，使(shi)耐火度提高。當析晶(jing)產(chan)物冷卻到800℃時，則出現細(xi)小的(de)龜裂網絡。繼續(xu)冷卻到200-275℃時，則出(chu)現(xian)方石(shi)英從高溫型到(dao)低溫型（即(ji)β-方石英→a-方石(shi)英(ying)）的(de)結構變化，并(bing)伴(ban)隨著發生體積聚變，如果析晶層很深，則石(shi)英(ying)玻(bo)璃亦隨之破裂。由于析晶常常出現(xian)在有(you)雜(za)質的(de)地方，所以高溫使用前的(de)表面狀(zhuang)態及周圍(wei)耐(nai)火材料、氣氛十分(fen)重(zhong)要。

石(shi)(shi)英玻(bo)(bo)璃屬酸性材料，除氫氟酸和熱磷酸外，對其(qi)它任(ren)何酸均(jun)表現為(wei)惰(duo)性，是最好的耐酸材料。在(zai)(zai)常溫下堿和鹽對石(shi)(shi)英玻(bo)(bo)璃的腐蝕程度也是極(ji)微(wei)的，因(yin)此(ci)不排除在(zai)(zai)這(zhe)些(xie)試(shi)劑中(zhong)使用石(shi)(shi)英玻(bo)(bo)璃。透明石(shi)(shi)英玻(bo)(bo)璃比(bi)不透明石(shi)(shi)英玻(bo)(bo)璃具有(you)更好的化(hua)學(xue)穩(wen)定性，這(zhe)是因(yin)為(wei)后者由于氣泡的存(cun)在(zai)(zai)暴露在(zai)(zai)腐蝕液中(zhong)的表面(mian)積增加所致。

石英玻(bo)璃(li)的(de)(de)(de)結構十分松弛，甚至在高溫(wen)下還允(yun)許(xu)某(mou)些氣(qi)體的(de)(de)(de)離子通過(guo)網(wang)絡進行擴散(san)，其中以(yi)鈉離子的(de)(de)(de)擴散(san)為(wei)最快。石英玻(bo)璃(li)的(de)(de)(de)這(zhe)一性能對于(yu)(yu)使(shi)用(yong)者尤為(wei)重要(yao)，例如，半(ban)導(dao)體工業用(yong)石英玻(bo)璃(li)作為(wei)高溫(wen)容器(qi)或擴散(san)管時，由于(yu)(yu)半(ban)導(dao)體材料(liao)要(yao)求很高的(de)(de)(de)純度，所(suo)以(yi)要(yao)求與(yu)石英玻(bo)璃(li)接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)作為(wei)爐(lu)襯的(de)(de)(de)耐火材料(liao)必(bi)須預先經(jing)過(guo)高溫(wen)和清潔處理，除掉鉀、鈉等堿性雜質，然后才能放入石英玻(bo)璃(li)內使(shi)用(yong)。

石英(ying)玻璃(li)的光(guang)(guang)(guang)學性能有其(qi)獨到(dao)之處，它既可以(yi)透(tou)過(guo)遠(yuan)紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)，是所有透(tou)紫外(wai)(wai)材料(liao)最優者(zhe)，又可透(tou)過(guo)可見光(guang)(guang)(guang)和近紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)。用戶可以(yi)根據需要，從185-3500mμ波段(duan)范(fan)圍(wei)內任意選擇(ze)所(suo)需(xu)品種。由于石(shi)英玻璃耐高溫，熱(re)膨脹(zhang)系數極小，化學(xue)(xue)熱(re)穩定性(xing)好(hao)，氣泡、條紋、均勻性(xing)、雙(shuang)折射(she)又(you)可(ke)與一般光(guang)學(xue)(xue)玻璃媲美，所(suo)以(yi)它是在各種惡劣場合下工作具有高穩定度(du)光(guang)學(xue)(xue)系統的必(bi)不可(ke)少(shao)的光(guang)學(xue)(xue)材(cai)料。石(shi)英玻璃的結構(gou)，雜質(zhi)含量(liang)，OH基因及NO、CO等含量是影響(xiang)光譜透過率的主要因素，氧原子結合不良在0.24μ處則有(you)吸收峰(feng)，含有(you)OH基團(tuan)的石英玻璃(li)，在2.7μ處由于分子振動(dong)將產生明顯的(de)吸收峰，紫外透過率(lv)低主要是由于金屬雜質多造成原(yuan)子吸收光譜(pu)所(suo)致。 石英(ying)玻璃的光譜(pu)特性曲線(xian) 電(dian)熔石(shi)英(ying)玻璃是很好的(de)透紅外材料(liao)，但由于(yu)雜質的(de)存在，紫外透過率低(di)。氫氧焰熔制水晶所獲得的(de)石(shi)英(ying)玻璃，由于(yu)氧結(jie)構缺陷(xian)，在0.24μ處(chu)有(you)吸收峰(feng)，同時(shi)含有(you)OH基團(tuan)，所以紅外(wai)透過極低。用合成原(yuan)料氣煉(lian)的高純光學石英玻(bo)璃(li)是最好(hao)的透紫外(wai)材料，但在2.7μ處有嚴重的OH吸收峰。只有用(yong)合成(cheng)原(yuan)料(liao)通過(guo)電熔或無(wu)氫火焰熔融而(er)成(cheng)的(de)光(guang)(guang)學(xue)石英玻璃，才能很好地(di)透過(guo)從遠紫外(wai)到近紅(hong)外(wai)的(de)連續光(guang)(guang)譜(pu)。

石英玻璃(li)的熱膨脹系(xi)數(shu)小，為5.5×10-7/℃，只有普通玻璃(li)的1/12～1/20.標準規定將試樣灼(zhuo)燒到1200℃后(hou)(hou)急速投到冷水中，反復三次以上(shang)不(bu)允(yun)許(xu)炸裂。石英玻(bo)璃加入適量鈦元素后(hou)(hou)還可(ke)做成零(ling)膨脹系數(shu)的材料，在激光(guang)技術、天文和(he)尖(jian)端技術中。

注意事項：

1.石英(ying)玻璃制品(pin)是貴(gui)重的材料，使(shi)用時必須輕拿輕放，十(shi)分小心；

2.各種石英(ying)玻(bo)璃都有一(yi)個最高使(shi)用溫(wen)度，使(shi)用時不應超過此溫(wen)度，否則會析晶或軟化變形；

3.需高溫使(shi)(shi)用的石(shi)英玻璃，使(shi)(shi)用前必須擦拭干凈(jing)。可以用10%的氫氟酸或(huo)洗(xi)液浸泡，然(ran)后用(yong)高純水清洗(xi)或(huo)酒(jiu)精處理。操作時應戴細(xi)線手套，不允許用(yong)手直接觸及石英玻(bo)璃；

4.高(gao)溫下允許(xu)連續(xu)使用(yong)石英(ying)玻璃(li)(li)制(zhi)(zhi)品(pin)，這對延長石英(ying)玻璃(li)(li)的(de)壽命和提高(gao)耐溫性能是(shi)有(you)好(hao)處的(de)。反之，高(gao)溫下間歇使用(yong)石英(ying)玻璃(li)(li)制(zhi)(zhi)品(pin)，其使用(yong)次(ci)數是(shi)有(you)限的(de)；

5.石英(ying)玻璃(li)材(cai)質雖具有(you)極高的熱穩定性，可以經(jing)受劇烈的溫差(cha)驟變。但實際使(shi)(shi)用時(shi)，由(you)于殘(can)余應變和產品形狀不同，熱穩定性有(you)一定的差(cha)別，使(shi)(shi)用時(shi)應加以注(zhu)意；

6.石英(ying)玻璃系酸性(xing)(xing)材料(liao)，高溫使用(yong)時嚴格避免同堿(jian)性(xing)(xing)物質（如水玻璃、石棉、鉀鈉(na)的化合物等(deng)）接觸，否則將(jiang)大大降低(di)其抗結晶性(xing)(xing)能。

主要性能(neng)