【求助】純的石英玻璃是怎么生產(chǎn)出來的?據(jù)說是加了Na和硼?真的么?
純的石英玻璃是怎么生產(chǎn)出來的?據(jù)說是加了Na和硼?真的么?
純石英融化后,粘度很大,據(jù)說加入Na和硼,然后降低粘度,請(qǐng)問加入的Na和硼怎么去除啊?
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京公網(wǎng)安備 11010802022153號(hào)
純度是石英玻璃的重要指標(biāo),對(duì)理化性能和使用性能影響甚大,如失透性、高溫 石英玻璃
強(qiáng)度、軟化點(diǎn)、光的傳導(dǎo)、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射性、熒光特性等;此外,用于半導(dǎo)體工業(yè)的石英玻璃,對(duì)純度的要求更為苛刻,微量的雜質(zhì)將給半導(dǎo)體材料的電性能和壽命以及集成度帶來嚴(yán)重的影響。由于半導(dǎo)體材料的純度要求控制在ppb數(shù)量級(jí)以下,因此石英玻璃則應(yīng)控制在PPm數(shù)量級(jí)以適應(yīng)半導(dǎo)體工業(yè)的需要。B的分凝系數(shù)近于1,最難除掉,是最有害的雜質(zhì)之一,Cu、Fe、Ti等影響半導(dǎo)體的少子壽命,K、Na、Li是單晶材料產(chǎn)生微缺陷的有害雜質(zhì)。本公司為半導(dǎo)體工業(yè)服務(wù)已有40余年的歷史,并始終致力于去除上述有害雜質(zhì)的研制工作。
詳細(xì)
表1 石英玻璃的化學(xué)純度 名稱 單位 ×10-4 % Al Fe Ca Mg Ti Cu Mn Ni Pb Sn Cr B K Na Li OH 電熔石英玻璃 32 2.0 1.5 1.5 2.08 0.2 0.27 0.2 0.2 <0.3 <0.3 0.2 2.12 5.31 <0.3 5 氣煉石英玻璃 16 0.92 1.5 0.4 1.0 0.01 0.05 <0.3 <0.3 <0.3 <0.3 0.2 1.49 1.67 <0.3 400 電弧石英玻璃 10.4 0.3 0.6 0.3 1.35 0.05 <0.05 <0.3 <0.03 <0.03 <0.03 <0.1 0.7 1.0 1.0 27 合成高純石英玻璃 0.37 0.31 0.27 0.04 0.03 0.03 0.01 <0.03 <0.03 <0.03 <0.03 0.02 0.5 0.5 <0.03 1200 紅外光學(xué)石英玻璃 35 1.45 2.68 1.32 1.06 0.22 0.07 <0.03 <0.03 <0.03 <0.03 0.3 2.2 3 <0.3 5 紫外光學(xué)石英玻璃 3.9 0.4 3.5 1.2 0.45 0.1 0.02 0.06 0.04 0.02 0.03 0.1 0.5 1.5 0.05 1200 不透明石英玻璃 56 7.4 15.3 1.57 1.5 0.2 0.1
編輯本段失透性
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 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),SiO2 分子振動(dòng)加速,經(jīng)一段較長時(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。
編輯本段化學(xué)性能
石英玻璃屬酸性材料,除氫氟酸和熱磷酸外,對(duì)其它任何酸均表現(xiàn)為惰性,是最好的耐酸材料。在常溫下堿和鹽對(duì)石英玻璃的腐蝕程度也是極微的,因此不排除在這些試劑中使用石英玻璃。 透明石英玻璃比不透明石英玻璃具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性,這是因?yàn)楹笳哂捎跉馀莸拇嬖诒┞对诟g液中的表面積增加所致。 表2 各種溶液侵蝕石英玻璃的重量損耗 溶液名稱 濃度(比重) 溫度(℃) 浸蝕時(shí)間(小時(shí) ) 重量損耗(克/米2 ) 透明石英玻璃 不透明石英玻璃 鹽酸 1.19 60 24 0.034 0.16 硝酸 1.40 115 24 0.11 0.15 硫酸 1.84 205 24 0.06 0.13 氫氟酸 38% 室溫(22℃) 2 259.39 379.80 磷酸 200 15 微量 300 15 58.00 氫氧化鈉 1% 101 2 0.80 5.15 氫氧化鉀 1% 98 2 0.68 4.63 氫氧化銨 25% 65 2 0.09 0.33 氯化鈉 10% 102 2 0.14 0.34 碳酸鈉 10% 102 2 1.20 4.99,
雖然不是很滿意,但是還是很感謝你!
CVD生產(chǎn)的石英玻璃中所含有的雜質(zhì),一般是四氯化硅原料中的,還有一部分來源于生產(chǎn)設(shè)備。