连熔石英玻璃
连续熔化法生产的石英玻璃,简称连熔石英玻璃,是目前石英玻璃的主流产品,具有价格低,质量好,尺寸精度高,产量大的特点。生产工艺特点是,钨(钼)坩埚,钨发热体,氧化锆保温材料,氢气(氦气,氮气)气氛保护条件下生产的石英玻璃,主要产品是透明石英玻璃管,乳白石英玻璃管,和石英玻璃棒。石英玻璃管直径1-300mm(国内200mm), 壁厚0.3-5mm, 长度6米以下。产量每小时10-40/KG,主要用于电光源的生产。中国是世界的主要生产国,2002年石英玻璃管产量达8000吨。
电熔石英玻璃
真空加压电熔石英玻璃简称电熔石英玻璃:有两种,一种是生产石英玻璃管炉:是一种早期生产方法,由于质量差,价格高,逐步被连熔石英玻璃取代。主要特点是,石墨坩埚和发热体,氧化镁砂保温,前期抽真空熔化,后期氮气加压减少气泡,间断生产,每埚产品3-6公斤,每炉每天产量10-40公斤。特点是羟基含量低,用于对羟基要求高的场合,或者尺寸特殊,批量小的产品。
另一种是生产石英玻璃板炉:炉子直径2-6米,用石墨棒加热,熔化水晶粉。前期抽真空熔化,后期氮气加压减少气泡,,间断生产,每埚生产周期7-10天左右。产品主要用于红外光学和半导体石英玻璃。特点是羟基含量低,尺寸大。
气炼石英玻璃
用氢氧焰熔化石英粉生产的石英玻璃称为气炼石英玻璃。由于价格比较高,产品逐步被连熔产品取代。目前主要有两个品种。
用气炼车床生产的是石英玻璃管;直径20-300mm, 壁厚1-8mm,长度3000mm以下。产量每小时0.5-1KG。主要用于扩散管,炉管,仪器等。
用打砣机生产的石英玻璃是石英玻璃砣:直径150-350mm;长度200-2000mm;产量每小时1-3KG。主要用于石英玻璃片,石英玻璃棒的原材料。
合成石英玻璃
用合成二氧化硅生产的石英玻璃称为合成石英玻璃;主要用于生产光学元件,半导体和光导纤维。天然二氧化硅纯度一般不超过4个9(99.99%); 合成石英玻璃的纯度可以超过6个九(99.9999%)。
用氢氧焰直接分解四氯化硅生产的合成石英玻璃羟基含量在2000ppm左右,一般用于光学石英玻璃。
光导纤维中因为不允有羟基,所以首先在氢氧焰或者等离子火焰中热分解SiCl4或SiHCl3,生产出烟雾状SiO2,进一步在电炉中脱羟,熔化成透明石英棒,拉制成光纤。
先将SiCl4或SiHCl3合成为石英晶体,再熔化成石英玻璃,是一种新的方法。