石英玻璃天然水晶和硅石的特性
作者:奧固鴻已有:N多人關(guān)注
石英晶體（水晶）SiO2含量大于99.9%以上，屬于三方晶系，其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三度空間呈有規(guī)律排列，由三方雙錐體與三方偏方面體組成結(jié)晶體，具有玻璃光澤，貝殼狀斷口，無解理。石英集合體通常呈粒狀、致密塊狀、晶簇狀或隱晶質(zhì)的鐘乳狀、結(jié)核狀等。水晶的摩氏硬度是7，且具有方向性；相對(duì)密度2.65~2.66，常壓下溫度每升高一度，相對(duì)密度約減小0.0001；折射率1.544~1.553，具有雙折射和旋光性；透光范圍約在200~2500nm，說明水晶除了能透過全部可見光外，對(duì)紅外線和紫外線約有70%的透過能力；抗壓性能好，在垂直光軸方向能承受的最大壓力為2.8MPa，在平行光軸方向上能承受最大壓力為2.9MPa；水晶的導(dǎo)熱性差，而且具有方向性；水晶的線膨脹系數(shù)小，同時(shí)也具有方向性；水晶受壓或施加電壓能產(chǎn)生壓電效應(yīng)并有彈性；耐酸、堿性好，除氫氟酸外，不溶于其他酸，在高溫、高壓下堿對(duì)水晶才能有作用。
石英的晶型有其他形成的溫度、壓力條件和溫度范圍，能形成多種變體，其中常見的有α-石英和β-石英，它們是在不同的溫度下形成的兩種變體，α-石英屬低溫型，β-石英屬高溫型，它們的化學(xué)成分均為SiO2，但因它們的結(jié)構(gòu)單元Si-O四面體連接的角度不同而引起結(jié)構(gòu)的變化，伴隨著體積的明顯變化，在一定的溫度和壓力條件下，它們之間存在著互變的關(guān)系。天然SiO2的主要同質(zhì)多相變體屬于三種構(gòu)造形式：石英(α)、鱗石英(α)、方石英(α)。它們相互轉(zhuǎn)變過程中有相當(dāng)大的能量變化。這三種主要構(gòu)型各自都有其高溫（β）-低溫（α）亞型。在常壓下，同質(zhì)多相之間轉(zhuǎn)變過程如下。
α-石英 →573℃→β-石英←870℃→β-鱗石英←1470℃→β-方石英←1713℃→熔融
在通常情況下，β-石英都已轉(zhuǎn)變?yōu)?alpha;-石英，僅保留其外形而已，α-石英在自然界分布廣泛，就是人們通常所說的石英或硅石，是重要的造巖礦物，也是石英玻璃的主要原料來源。
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