埃尔派知识课堂：石英玻璃的制备方法有哪些

石英玻璃是由二氧化硅单一组分构成的特种工业技术玻璃，由于其具有耐温、耐绝大部分酸、低膨胀等特殊理化性能，被广泛应用于半导体工业、光通讯、电光源等高新技术领域。传统的光学石英玻璃制备工艺有间接合成法、溶胶-凝胶法、电熔法、气炼法、化学气相沉积法、等离子化学气相沉积法等。

间接合成法

间接合成法是相对于目前较常见的四种“直接”工艺技术而言的，其包括低密度二氧化硅疏松体的沉积和烧结两个主要工序。即以含硅化合物为原料，采用低温化学气相沉积工艺沉积形成低密度二氧化硅疏松体，其后烧结过程与掺杂、脱水、脱气、致密化同时进行，直至达到玻璃化。

溶胶－凝胶法

溶胶－凝胶法制备石英玻璃块体时，其坯体易开裂，有机原料引入的残余碳会使玻璃在熔制的过程产生黑斑和气泡，而且制备过程反应时间较长，不利于工业上规模化生产。

电熔法和气炼法

电熔和气炼工艺均以高纯石英砂为原料，经过1800℃以上高温熔制成石英玻璃。但制成的石英玻璃纯度低、紫外透过率差、气泡杂点多，严重影响光学性能，难以满足高端光电技术领域的应用需求。

化学气相沉积法

化学气相沉积法制备的合成石英玻璃金属杂质含量低、远紫外透过率高、光学均匀性高，但红外光学性能较差。此类合成石英玻璃广泛应用于航天、集成电路、精密仪器和激光核技术等领域。

等离子化学气相沉积法

等离子化学气相沉积法以高纯四氯硅烷为原料，用高频等离子体火焰代替氢氧火焰。该工艺制备的石英玻璃金属杂质和羟基含量低、紫外－红外光谱透过性能优良、折射率稳定、结构均匀性良好，且无气泡和杂点，因此广泛用作各类光学透镜和高稳定性惯导器件的基材。

90年代至今，国家引进先进技术，加强自主创新，使原料和生产工艺都取得了巨大进步，制备的石英产品质量也在不断提高。中低端石英制品已达到产业化，并可满足国内需求，但在突破制备高端石英制品的技术上还需不断努力。