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在高纯石英管中煅烧石英砂对去除气液包裹体的好处
首先说明,石英不能块料煅烧,块料煅烧环境不纯,杂质元素会扩散进入石英,反而污染石英,对提纯没有益处。提倡在石英砂提纯后,在高纯石英玻璃管里,煅烧高纯石英原料才有既保持高纯,又达到去除气液包裹体的目的。
气液包裹体,是生产电弧石英坩埚的气泡主要来源之一,坩埚最内表层最容易形成气泡,并长大,穿破表层,形成针孔,带入石英玻璃微小颗粒,造成硅熔体金属杂质增多,因为天然原料制成的石英玻璃含有各种金属杂质,这样形成浓汤效应,无法拉出多根晶棒,或第三根后晶棒杂质偏多。同时硅熔体氧SiO含量增大,增大晶棒氧含量。
高温煅烧制作石英砂的内部包裹体受热时体积增加, 也会在矿物颗粒内产生应力。
对于单个各项异性的晶体, 在热膨胀或收缩过程中石英晶体颗粒也会产生应力。
这些因素都会引起石英颗粒高温煅烧处理时气液包裹体爆裂,达到去除减少气液包裹体的目的。
0.001毫升(10微米大小)的液体包裹体气化后,体积会变大1244倍,到1.24毫升,气泡长大非常严重。
这样的气液包裹体,如果在原料处理阶段,就被煅烧膨胀爆裂出来,对坩埚气泡的产生控制,控制气泡长大非常有好处。
相同重量,平均颗粒度120微米石英砂,比平均颗粒度140微米石英砂,表面积才增大36%(140x140/120x120=1.36),如果不煅烧,达不到去除10微米气液包裹体的程度。
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