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石英玻璃的结构和应用石英玻璃的结构：目前一般都倾向于用无规则网络学说的模型来描述石英玻璃的结构，认为石英玻璃结构主要是无序而均匀的。而有序范围大约仅有7-8å（1å=0.1nm），这样小的有序区，实际上已失去了晶体的意义。石英玻璃样品无明显的小角度衍射，这说明结构是连续的，不想硅胶含有独立的颗粒，因为后者有明显的小角度衍射。X射线衍射（结合一些新的实验技术和分析数据的手段）测定的熔融石英玻璃中Si-O-Si建交的分布见图1-4。图1-4表明，玻璃的键角分配是比较宽的，大约为120°-180°，中心点大约落在145°角上，键角的分配范围要比结晶态的方石英宽。可是Si-O和O-O的距离在玻璃中与相应的晶体中是一样的。玻璃结构的无序性主要是由于Si-Si距离的可变性儿造成的。X射线衍射分析证明，硅氧四面体【SiO4】之间的旋转角度完全是无序分布的。这充分说明在熔融石英玻璃中，硅氧四面体之间不可能以边相连，或以面相连，而只能以顶角相连。Si-O键是极性共价键，与离子性约各占50%，因此，硅原子周围是个氧的四面体分布，必须满足共价键的方向性和离子键所要求的阴阳离子的大小比。硅氧四面体是熔融石英玻璃和结晶态石英的基本结构单元。硅氧键强相当大，整个硅氧四面体正负电荷重心重合，不带极性。硅氧四面体之间是以角相连，形成一种向三维空间发展的架状结构。所有这些都决定了熔融石英玻璃粘度大，机械强度高，热膨胀系数小，耐热和化学稳定性好等一系列优良性能。因此，一般硅酸盐玻璃SiO₂含量越大，上述各种性质就越好。根据X射线衍射分析，证明熔融石英玻璃与方石英具有类似的结构，结构比较开放，内部存在许多空隙。因此，在高温高压下，石英玻璃具有明显的透气性，这在熔融石英玻璃作为功能材料时，是值得注意的问题。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，最佳的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。