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羟基

消融在石英玻璃中的水称为羟基。羟基是石英玻璃中的首要杂质,影响羟基含量的首要因数是质料,工艺和加工方式。跟着石英玻璃中羟基含量的变更,石英玻璃的机能也产生变更。跟着羟基含量增添,石英玻璃的粘度,密度,折射率减小,红外接收,收缩系数增添。
脱羟
按照羟基在石英玻璃中的表现,能够把石英玻璃分红两类,一类是氧化氛围出产的石英玻璃;另外一类是复原氛围融化的石英玻璃,前者的羟基用加热的方式难以去掉,后者轻易脱掉。
 
氧化氛围出产的的石英玻璃有:
(1) 分解石英玻璃,四氯化硅在氢氧焰中热解,羟基含量1000--2000ppm摆布。
(2) 气炼石英玻璃:氢氧焰融化石英粉,羟基含量100-200ppm。
(3) 等离子法石英玻璃:用等离子焰融化石英粉,基含量20-30ppm。
(4) 熔石英:空氛围围下,融化石英粉,羟基含量300-500ppm。
这类石英玻璃的羟基用热处置方式难以脱掉,一向加热到1350度,析晶温度以上时,才能够较着的脱羟。
 
复原氛围融化的石英玻璃:
在氢氛围围下融化的石英玻璃,羟基含量100-200ppm;在900度以上加热,能够脱掉大局部羟基。在氦气或真空中融化的石英玻璃羟基含量很少(5ppm以下)。
氢氛围围融化的石英玻璃中的羟基和以下因数有关:
(1) 和质料机能有关
a 消融水;b 结晶水;c 空隙水;b 外表吸附水;e 气液包裹体;
(2) 和质料杂质含量和品种有关
a 碱金属氧化物;b 碱土金属氧化物;c 稀土氧化物
(3) 和融化前提有关
温度;时候;氛围
(4) 和脱羟前提有关
情况,真空度;时候;温度
 
氧化氛围融化的石英玻璃再在氢氛围围中二次融化,块料(2*10*20mm)融化后,羟基在2.73微米的接收峰不变更,羟基仿照照旧难以脱掉;申明融化温度不是形成两种玻璃脱羟机能不同的缘由。
粉状氧化氛围融化的石英玻璃(粒度0.2—0.05mm)在氢氛围围中二次融化后羟基在2.73微米的接收峰有较着变更,羟基轻易脱掉,机能靠近于氢氛围围融化的石英玻璃。申明粒度尺寸是形成脱羟不同的主要缘由。
低羟基石英玻璃粉经氢氛围围二次融化,羟基由3ppm增添到100ppm,,申明氢氛围围是能够使石英玻璃羟基增添。
低羟基石英玻璃块经氢氛围围二次融化,羟基根基不变更(3ppm),申明氢气和石英玻璃感化从外表起头(融化时候约30分钟)
2730钠米的接收是羟基的接收峰,能够用于计较羟基含量。
 
用光谱接收羟基计较的方式:
A GE公司的计较公式:C=910/T * LOG10(Ta/Tb)mm-1
                                         C:羟基含量(C,ppm)
                                          T:厚度(mm)
                                         Ta:2600钠米波长的透过率
                                         Tb:2730钠米波长的透过率
B:中国的国度规范计较公式:C=96.5/d * LG10(Ia/I)mm-1
                                                       C:羟基含量(ppm)
                                                        d:厚度(cm)
                                                       Ia:2730钠米基线到零线的间隔(mm)
                                                        I :2730钠米接收峰到零线的间隔(mm)
 

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