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深圳地区石英玻璃制品成分检测

石英玻璃化学成分分析时采用的度剂、材料和仪器,试样的制备和分解,分析步骤和结果表述方法。

标准适有于石英玻璃、高纯石英玻璃及其原料水晶、硅石的化学成分分析。

2 分析方法

2-1 化学分析法

2-1-1 烧失量和二氧化硅的测定

2-1-1-1 方法提要和原理

试样经硫酸和氢氟酸分解,使全部二氧化硅转化为四氟化硅而除去,其反应方程如下: SiO2=6HF→H2SiF6=2H2O

H2SiF6→SiF4↑=2HF↑2-1-1-2

试剂和仪器

a. 氢氟酸(HF)2:优级纯。

b. 硫酸溶液:1+4,优级纯。

c. 盐酸溶液:1+1。

d. 高纯水:二次交换水。

e. 高温炉。

f. 铂坩埚。

2-1-1-3 试样 将验室样品敲成碎片或原料水淬后,取一定量碎片(粒度<5mm)置于盐酸溶液中煮沸约10min,然后用高纯水充分洗净,烘干后用玛瑙研钵研细,粒度约为0.125μm(120目),贮存于试样瓶内,备用。

2-1-1-4 分析步骤

2-1-1-4-1 试料 称取1g经110(烘干不少于2h的试样两份,精确至0.0001g,分别置于两个经950~1000℃高温灼烧恒重的)

叶工:18312001181、

玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等,可截止短波长光线而通过黄、红光,以及近、远红外光,其电阻低,具有开关与记忆特性。卤化物玻璃的折射率低,色散低,多用作光学玻璃。

氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃本成分为SiO2的玻璃,其品种多,用途广。通常按玻璃中SiO2以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量,

又分为:

①石英玻璃。SiO2含量大于99.5%,热膨胀系数低,耐高温,化学稳定性好,透紫外光和红外光,熔制温度高、粘度大,成型较难。多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。

②高硅氧玻璃。SiO2含量约96%,其性质与石英玻璃相似。

③钠钙玻璃。以SiO2含量为主,还含有15%的Na2O和16%的 CaO,其成本低廉,易成型,适宜大规模生产,其产量占实用玻璃的90%。可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。

④铅硅酸盐玻璃。主要成分有 SiO2 和 PbO ,具有独特的高折射率和高体积电阻,与金属有良好的浸润性,可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等。含有大量 PbO的铅玻璃能阻挡X射线和γ射线。

⑤铝硅酸盐玻璃。以 SiO2和Al2O3为主要成分,软化变形温度高,用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等。

⑥硼硅酸盐玻璃。以 SiO2和B2O3 为主要成分,具有良好的耐热性和化学稳定性,用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等。硼盐玻璃以 B2O3为主要成分,熔融温度低,可抵抗钠蒸气腐蚀。含稀土元素的硼盐玻璃折射率高、色散低,是一种新型光学玻璃。磷酸盐玻璃以 P2O5为主要成分,折射率低、色散低,用于光学仪器中。

(1)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2)

(2)石英玻璃(以纯净的石英为主要原料制成的玻璃,成分仅为SiO2)

(3)钢化玻璃(与普通玻璃成分相同)

(4)钾玻璃(K2O、CaO、SiO2)

(5)硼盐玻璃(SiO2、B2O3)

(6)有色玻璃在(普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物。Cu2O——红色;CuO——蓝绿色;CdO——浅黄色;CO2O3——蓝色;Ni2O3——墨绿色;MnO2——紫色;胶体Au——红色;胶体Ag——黄色)

(7)变色玻璃(用稀土元素的氧化物作为着色剂的高级有色玻璃)

(8)光学玻璃(在普通的硼硅酸盐玻璃原料中加入少量对光敏感的物质,如AgCl、AgBr等,再加入极少量的敏化剂,如CuO等,使玻璃对光线变得更加敏感)

(9)彩虹玻璃(在普通玻璃原料中加入大量氟化物、少量的敏化剂和溴化物制成)

(10)防护玻璃(在普通玻璃制造过程加入适当辅助料,使其具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全的功能。如灰色——重铬酸盐,氧化铁吸收紫外线和部分可见光;蓝绿色——氧化镍、氧化亚铁吸收红外线和部分可见光;铅玻璃——氧化铅吸收X射线和r射线;暗蓝色——重铬酸盐、氧化亚铁、氧化铁吸收紫外线、红外线和大部分可见光;加入氧化镉和氧化硼吸收中子流。

(11)微晶玻璃(又叫结晶玻璃或玻璃陶瓷,是在普通玻璃中加入金、银、铜等晶核制成,代替不锈钢和宝石,作雷达罩和导弹头等)。

(12)玻璃纤维(由熔

融玻璃拉成或吹成的直径为几微米至几千微米的纤维,成分与玻璃相同)

(13)玻璃丝(即长玻璃纤维)

(14)玻璃钢(由环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料)

(15)玻璃纸(用粘胶溶液制成的透明的纤维素薄膜)

(16)水玻璃(Na2SiO3)的水溶液,因与普通玻璃中部分成分相同而得名)

(17)金属玻璃(玻璃态金属,一般由熔融的金属迅速冷却而制得)

(18)萤石(氟石)(无色透明的CaF2,用作光学仪器中的棱镜和透光镜)

(19)有机玻璃(聚甲*丙烯酸甲酯)

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