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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 玻璃材料 » 石英玻璃的微观结构，是均匀的吗
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justinzhao

荣誉版主 (职业作家)

光电池和光电化学分版-电化 ...

优秀版主

[求助] 石英玻璃的微观结构，是均匀的吗

最近总是困惑请教，既然石英玻璃是非经，亚稳态，那么
1）它一定是各向同性的吗？
2）微观结构是什么样的，均匀吗？
是否存在不同形式的微观形貌？气孔，规则排列的什么形态等？
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i-love-photovoltaic-cell
1楼2011-10-12 14:41:12
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一剑飘香

铁虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
justinzhao(金币+5): 嗯，倒是可以测下看看 2011-10-12 15:14:42
Missile521(金币+2): 鼓励交流，谢谢回帖应助~ 2011-10-12 19:11:41
我导师说他以前测过玻璃的XRD，有微弱的几个结晶峰，玻璃虽然属于非晶，但可能表现出短程有序，也就是微小尺度内可能有微米级及以下的结晶，这些结晶如果不是立方晶体，对光具有向异性，自然会影响到玻璃的均匀性，测测XRD查查这些结晶相是什么就知道了
一般玻璃的主要含有氧化硅等，貌似氧化硅具有向同性，也可能有晶型不同造成的向异性？
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2楼2011-10-12 14:57:17
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一剑飘香

铁虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

justinzhao(金币+10): 很有启发。可知道普通石英玻璃的情况怎样？具体的参数值范围，或者不同型号有什么不同？ 2011-10-12 15:13:55
另外，玻璃和陶瓷，金属差不多；肯定受到气孔，第二相，应力等缺陷的散射影响。高强度的玻璃制造都是把玻璃融化再注模凝固，应该气孔含量很少，普通的玻璃可能会有点气孔；第二相要看制造工艺的干净程度了，当然一般的玻璃不需要那么高的洁净程度，如果是激光器上的钕玻璃，肯定要洁净的多；至于应力，应该是影响玻璃均匀性的主要因素，通过退火能消除一部分应力。
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3楼2011-10-12 15:03:09
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一剑飘香

铁虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
zhangquan8385(金币+1): 鼓励 2011-10-14 15:29:17
引用回帖:
3楼: Originally posted by 一剑飘香 at 2011-10-12 15:03:09:
另外，玻璃和陶瓷，金属差不多；肯定受到气孔，第二相，应力等缺陷的散射影响。高强度的玻璃制造都是把玻璃融化再注模凝固，应该气孔含量很少，普通的玻璃可能会有点气孔；第二相要看制造工艺的干净程度了，当然一 ...

去过一次单晶公司，他们有专门测试单晶均匀性的机器，把单晶放上去，单晶的衍射条纹是平行的，不平行的说明均匀性不好。玻璃的均匀性应该和单晶差不多，楼主调研下单晶公司或者问问做单晶的人
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4楼2011-10-12 17:49:37
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dengwei_19

木虫 (著名写手)

铁齿金不换诚实可靠小郎君

【答案】应助回帖

★ ★ ★
zhangquan8385(金币+3): 鼓励 2011-10-14 15:28:41
justinzhao(金币+10): 谢谢劳斯莱斯 2011-11-11 21:32:35
justinzhao(金币+5): 感谢 2011-11-11 21:35:23
最近总是困惑请教，既然石英玻璃是非经，亚稳态，那么
1）它一定是各向同性的吗？
嗯 除非它析晶了
2）微观结构是什么样的，均匀吗？
均匀 灰常均匀 短程有序是原子长度下的
是否存在不同形式的微观形貌？气孔，规则排列的什么形态等？
哪个层次下的微观形貌？好的石英玻璃没有气孔 甚至羟基都很低
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5楼2011-10-14 09:29:30
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dzc80

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

zhangquan8385: 正解就给分呗 2011-10-14 15:31:27
justinzhao(金币+5): 谢谢回帖 2011-11-11 21:34:15
引用回帖:
5楼: Originally posted by dengwei_19 at 2011-10-14 09:29:30:
最近总是困惑请教，既然石英玻璃是非经，亚稳态，那么
1）它一定是各向同性的吗？
嗯 除非它析晶了
2）微观结构是什么样的，均匀吗？
均匀 灰常均匀 短程有序是原子长度下的
是否存在不同形式的微观形貌 ...

5楼这才是正解

楼上的只说了点儿皮毛而已
最近水贴比较多呀
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6楼2011-10-14 12:53:55
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justinzhao

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光电池和光电化学分版-电化 ...

优秀版主
引用回帖:
5楼: Originally posted by dengwei_19 at 2011-10-14 09:29:30:
最近总是困惑请教，既然石英玻璃是非经，亚稳态，那么
1）它一定是各向同性的吗？
嗯 除非它析晶了
2）微观结构是什么样的，均匀吗？
均匀 灰常均匀 短程有序是原子长度下的
是否存在不同形式的微观形貌 ...

微观结构，比如羟基或者杂质成份 是均匀分散开的，还是不均匀，小范围聚集？

石英玻璃OH是有一定含量的，杂质也是有一定含量，也许有的多达100ppm？
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i-love-photovoltaic-cell
7楼2011-10-14 15:56:35
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justinzhao

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引用回帖:
6楼: Originally posted by dzc80 at 2011-10-14 12:53:55:
5楼这才是正解

楼上的只说了点儿皮毛而已
最近水贴比较多呀

呵呵，看来高人出现了呀~

请问石英玻璃的纯度一般都在什么范围？透红外的和透紫外的有什么差别？？
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i-love-photovoltaic-cell
8楼2011-10-14 15:57:23
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一剑飘香

铁虫 (正式写手)
★ ★
huangzx1314(金币+2): 鼓励深入交流~~ 2011-10-14 16:31:29
引用回帖:
6楼: Originally posted by dzc80 at 2011-10-14 12:53:55:
5楼这才是正解

楼上的只说了点儿皮毛而已
最近水贴比较多呀

我觉得5楼那兄弟提的几个问题比较专业，6楼纯粹是烂人，有能耐自己提点高见，我做陶瓷领域6年，我们经常研究陶瓷，玻璃，单晶的关系，说话都是有根据的，什么叫水贴？你一个建议没有是不是水贴？
1） 5楼说的析晶，个人觉得和陶瓷里面的晶粒结构有类似之处。玻璃降温过程，同相物质可能汇集析出在有限范伟内，变成有序排列的晶体状态，虽然量可能很少,至于是什么晶体状态，对光均匀性有什么影响，XRD测测这些析晶是什么晶体结构就知道了
2) 5楼说的气孔微观排列状态，楼主可以用SEM照下玻璃材料，统计下气孔的尺寸，根据气孔尺寸和入射波长的关系，采用米散射和锐利散射等相应公式近似计算光散射系数。一般说来，当气孔尺寸和入射波长相近时，光散射最大，假如玻璃一个区域里这种气孔比较多，这个区域的光学均匀性肯定受不小影响
3） 第二相和气孔对光学均匀性的影响差不多，也是散射光，可以比较第二相的尺寸和入射光尺寸，参照气孔的计算。至于应力和其它缺陷，研究不多，只知道点缺陷态对光子有吸收作用。
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9楼2011-10-14 16:24:07
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dengwei_19

木虫 (著名写手)

铁齿金不换诚实可靠小郎君
引用回帖:
7楼: Originally posted by justinzhao at 2011-10-14 15:56:35:
微观结构，比如羟基或者杂质成份 是均匀分散开的，还是不均匀，小范围聚集？

石英玻璃OH是有一定含量的，杂质也是有一定含量，也许有的多达100ppm？

应该是均匀的吧 跟制备方法有关系
做光纤用的石英玻璃OH含量很低的 呵呵
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10楼2011-10-14 16:32:11
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