雜質會對石英透鏡產生哪些影響？
更新時間：2022-02-14
瀏覽次數：3936
石英透鏡的綜合性能高，具有良好的光學性能，但微量的雜質就能大大減低其性能。因此，控制透鏡中雜質的含量，提高其純度有利于提高性能。而石英透鏡的純度直接取決于原料-高純石英砂的純度，同時根據加工的條件、方法不同也會引入部分雜質。
1.堿（堿土）金屬元素
石英透鏡里面的堿（堿土）金屬元素，能降低機械強度、熱學性能和光學性能。特別是在高溫（＞1000）應用中，堿（堿土）金屬雜質能起到助熔作用，形成結晶核心，使石英出現析晶失透、變形等不良現象。
2.Al、B元素
微量Al的滲入即能降低石英透鏡高溫黏度，也能增強玻璃析晶作用，降低應用性能。因此應控制Al含量，一般要求Al含量需低于20ppmw，半導體和石英坩堝中更是要求低于10ppmw；多晶硅拉制單晶硅時，B元素超標對單晶硅的電阻起到巨大的影響。
3.過渡金屬元素
過渡金屬元素Fe、Ni、Mn、Zn等取代Si，容易使石英透鏡產生色斑，光透率降低，還會破壞玻璃的絕緣性，對電器設備的穩定性造成較大影響。
4.羥基
在石英透鏡熔煉過程中，水與SiO2反應，生成羥基（-OH），羥基含量的多少與熔煉氣氛密切相關。通常情況下，氫氧焰氣煉石英透鏡羥基含量較大（150-400ppmw），而真空電熔石英透鏡羥基僅為1-10ppmw。
羥基和堿金屬一樣能降低黏度，從而降低耐溫性；影響熱膨脹系數，降低熱震性；羥基會吸收紅外線，減少紅外線透過率；它的存在，還會增大石英的析晶率，從而，制品的高溫使用壽命降低。
5.氣液包裹體
石英礦普遍存在的氣液包裹體是形成氣泡的主要因素，氣泡能劣化石英透鏡光學性能和力學強度。
