分享好友 技术首页 技术分类 切换频道

石英矿常见5大类杂质元素及其危害!

2020-01-29 11:134600粉体技术网

 

1碱金属元素

石英粉中的碱金属元素主要包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)元素。这些元素在石英中易扩散,化学性活泼,比较容易去除,但是它们危害很大。

碱金属元素在高温下起着助溶剂的作用,使高温玻璃出现失透,高温变形等不良现象,对析晶起着催化作用,影响石英制品的热稳定性,还会影响石英玻璃的光学特性与热学特性,降低半导体寿命,石英玻璃的介电系数和介电损失都会增大,而石英制品光的传播速度和机械强度又都会降低。

2过渡金属元素

石英粉中掺杂的过渡金属元素主要有铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)等元素。

微量的元素溶入硅熔体就能阻止导电性,对仪器的预见性和可靠性都起着负面作用,对石英制品客观的影响就是产生色斑,或者引起高温变色,降低光透过率。

3硼元素

硼元素(B)在石英产品的含量与石英矿的地质有直接的关系,B离子可以进入硅酸盐分子的骨架,产生很强的化学键,而不是仅在含硼矿一物中。

B元素的超标对单晶硅的拉制有致命的影响,1×10-6的B就可以使单晶硅的电阻大幅度降低。

4铝元素

铝元素(Al)在石英矿中主要存在于长石、粘土及云母等杂质矿物中,是石英产品中含量最多的的杂质元素,Al可以进入Si-O四面体结构骨架中,将硅取代,形成Al-O结构,Al3+取代Si4+后,为了平衡电荷,就会引入碱金属元素甚至过渡金属元素来补偿电荷,而进入Si-O骨架的Al将不易除去。

Al对半导体的影响不大,但是对于电光源用的石英玻璃有很大影响,由于Al在一定条件下会导致石英制品有色,对光谱通过率有影响,进而影响光效。

5非金属元素

石英粉中的非金属元素主要由氧(O)、氢(H)、氮(N)等元素。氧的主体是SiO2,其他则以H2O、O2的形式存在。SiO2中的Si-O键断裂会产生缺陷,这些缺陷会与OH或者H结合形成SiH或者SiOH基团,羟基是一种杂质缺陷,同时又是一种网络结构缺陷。

羟基对石英及石英玻璃的性能都有很大影响,首先,羟基的存在降低了石英的化学稳定性。其次,羟基使石英结构的疏松度增加,密度减小,结合力下降,声音在石英玻璃中的传播速度也将减小。羟基还能降低石英的粘度,低温时羟基的存在会使粘度降低的更明显。

 

此外,羟基还影响电子产品的纯度,降低石英的软化温度,促进析出晶体,降低石英的折射率,影响石英玻璃的光学均匀性。

免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。

举报
收藏 0
评论 0
冶金高炉内的金属填充材料比例分配研究
碱金属对冶金高炉的危害性已成为冶金行业不可回避的一个现实问题,碱金属能够催化炉内焦炭的气化反应,破坏高炉内衬,使料柱的透气渗液性下降,缩减高炉的使用寿命,而给冶金企业造成巨大的经济损失。据研究结果表明,在炉内高温区,碱

0评论2020-07-20947

氟塑料换热器

0评论2020-07-1015

水杨羟肟酸(同名:水杨氧肟酸)
品 名:水杨羟肟酸(同名:水杨氧肟酸) 英文名称:SALICYL HYDROXIMIC ACID 主要成份:水杨基羟肟酸(水杨基氧肟酸) 分 子式:C6H

0评论2020-01-29568

锂云母矿浮选捕收剂
一、相关概述1、组成与结构:K(LiAI)3〖AISi4O10〗(OHF)2,常含Na及Rb,Cs等稀碱金属元素。2、物化性质:常为鳞片状或叶片状集合

0评论2020-01-29660

锂——最轻的金属
★有种金属,它的密度和普通木头差不多,能浮在油中,是所有金属中最轻的;★这种金属,和白银一样白,在暴露的空气中,比白银更

0评论2020-01-291023

钙质石灰简介
生石灰的主要成分是氧化钙(CaO),钙(Ca)与镁(Mg)都是二价碱金属,在天然石灰矿中常常既有钙又有镁,当然它们都以不可溶的碳酸盐(

0评论2020-01-29540