石英是自然界中大量存在的矿藏之一,化学成分为SiO2,在不同温度条件下具有多种变体:低于573℃,称其为α石英,具有压电效应;高于573℃,称其为β石英。其中纯净的、结晶完好的、透明的α石英又称之为水晶,是有固定晶形的晶体,自古以来备受人类宠爱,世界各国均将其列入宝石行列。
相比于普通玻璃而言,石英玻璃具有更加优越的物理和化学性能,其作为重要材料被广泛应用于国民经济领域、国家重大专项工程和国防工业等领域的高端装备上。石英玻璃具有极低的热膨胀系数,高的耐温性,极好的化学稳定性,优良的电绝缘性,低而稳定的超声延迟性能,透紫外光谱性能以及透可见光及近红外光谱性能,并有着高于普通玻璃的机械性能。因此它是近代尖端技术中空间技术、原子能工业、国防装备、自动化系统,以及半导体、冶金、化工、电光源、通讯、轻工、建材等工业中不可缺少的优良材料之一。
电熔石英玻璃是很好的透红外材料,但由于杂质的存在,紫外透过率低。氢氧焰熔制水晶所获得的石英玻璃,由于氧结构缺陷,在0.24μ处有吸收峰,同时含有OH基团,所以红外透过极低。用合成原料气炼的高纯光学石英玻璃是透紫外材料,但在2.7μ处有严重的OH吸收峰。只有用合成原料通过电熔或无氢火焰熔融而成的光学石英玻璃,才能很好地透过从远紫外到近红外的连续光谱。
石英玻璃的强度随着温度的升高而增加,接近退火温度时达到zui大值。
石英玻璃的剪切模量、杨氏模量、阻尼、泊松比、破坏模量一般均随着温度的升高而增加,硬度则随着温度的升高而降低。