石英管的抗析晶性能

高纯石英管的高温使用寿命取决于石英玻璃的抗析晶性的好坏，因为石英玻璃的析晶层达到一定厚度，冷却时会炸裂损坏，介绍所有降低石英玻璃高温析晶速度便能提高石英玻璃使用寿命。

从理论上说二氧化硅（SiO2）在（1730~1470℃）其稳定结构为方石英，温度高于1730℃，方石英熔化成石英玻璃。方石英在高温时是等轴晶系，称β-方石英，当温度降到200~300℃时急速转变为α-型方石英，转变为正方晶系，其轴比较前者稍大，结晶对称性变化，密度也变化，体积骤然收缩2.8%，造成炸裂、崩碎，裂缝会延深入玻璃体，导致石英器皿破损报废。

高纯石英玻璃管由于纯度很高，玻璃体内无晶核，一般不会析晶，析晶常常在表面发生。影响析晶的因素如下。

①温度越高析晶越快，1000℃以下不析晶，1280℃是（在清洁电炉内）石英玻璃表面析晶速度为0.01μm/h，1400℃诶9~12μm/h。石英玻璃在1630℃析晶速度达到值。

②表面污染严重影响析晶。例如氢氟酸不纯，水纯度不够，手直接触摸时手汗、水迹、灰尘都将加重析晶。由于表面污染可降低析晶温度200~300℃，800℃就开始析晶。

③使用石英玻璃时炉内气氛中含水蒸汽、氯气、氟化物、磷酸盐将促进析晶。

④使用石英玻璃的炉膛耐火材料中含有大量的碱金属、碱土金属成分，高温时会挥发出来造成严重析晶，1280℃的析晶速度可达10μm/h，比正常情况高1000倍。特别是钠离子影响为严重。作者曾做过这样的试验，将石英玻璃片状在石英玻璃盒内，1400℃也不会析晶，因此石英玻璃退火炉采用石英棉做炉膛耐火材料（同时也是保温材料）就能保持石英玻璃表面的质量。

⑤石英玻璃热加工的燃气好采用氢和氧气，并应过滤净化。

⑥石英玻璃中如含有大量羟基，将将降低石英玻璃黏度，会加剧析晶。合成石英玻璃中含有1200×10-6的羟基，其耐温性下降70℃，析晶性能较差，但析晶只在表面发生。

⑦石英玻璃中的气泡表面、白点、黑点、生料颗粒等将称为晶核，在其周围将首先析晶，并加速方石英颗粒长大。

根据JC/T597-95行业标准，石英管在（1400±5）℃下恒温6h，析晶层平均厚度应小于100

Μm才算合格。各种石英玻璃1400℃析晶速度测定结构见下表，试样经过机械抛光和酸洗处理，测量精度0.1μm。