在工業(yè)生產(chǎn)中,對石英玻璃管質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素有許多,實(shí)踐表明,影響石英玻璃質(zhì)量的原料特征首要是雜質(zhì)和氣體的品種與含量、粉料的粒度散布。
在高溫下(>1000℃),雜質(zhì)離子Li+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等會誘導(dǎo)SiO2玻璃析出晶體。堿金屬雜質(zhì)還會下降石英原料的熔點(diǎn)及軟化點(diǎn)。過渡元素影響石英玻璃的光透過才能。鋁是首要雜質(zhì)元素,少數(shù)鋁不會影響石英玻璃的外觀質(zhì)量,但不利于下降耐射線輻照才能。
原猜中的氣體首要來自粉料外表水分和礦物氣液包裹體中的組分。在熔制石英玻璃時(shí),SiO2熔體的粘度高,包括的氣體不易排除,反而長大成氣泡,影響石英玻璃的質(zhì)量。氣體分子越小,擴(kuò)散系數(shù)越大,如He、H2的擴(kuò)散系數(shù)大,簡單排出[3]。N2、CO、CO2、CxHx等氣體極難從熔體中排出,Z終形成氣泡,影響石英玻璃的透明度。
在石英粉熔化過程中,由于外表活化能的差別,小顆粒比大顆粒先熔化。已熔化的石英將覆蓋于未熔化的石英顆粒外表,致使氣泡無法排除。小顆粒間隙包括很多氣體,會增加排氣難度。粗顆粒石英不易徹底熔化,導(dǎo)致玻璃不均勻。實(shí)際使用的原料粒度取決于石英玻璃管的制備工藝。