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一、物理特質(zhì)

1. 高純度與低雜質(zhì)

• 外觀：通常為白色粉末或顆粒狀，顆粒均勻，雜質(zhì)（如鐵、鋁、鈣、鎂等金屬離子）含量極低（總雜質(zhì)含量≤10ppm），肉眼觀察無可見色心或異物。

• 晶體結(jié)構(gòu)：主要成分為 α- 石英（三方晶系），經(jīng)高溫處理可轉(zhuǎn)變?yōu)?β- 石英（六方晶系），但純度不影響晶體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

2. 粒度與表面特性

• 粒度范圍：可根據(jù)需求加工為不同粒徑，如微米級(jí)（1-100μm）或亞微米級(jí)（<1μm），顆粒形狀多為近球形或棱角狀，表面光滑，分散性好。

• 比表面積：粒度越小，比表面積越大（如 1μm 粒徑的比表面積可達(dá) 10-20 m2/g），適用于需要高反應(yīng)活性的場(chǎng)景。

3. 密度與硬度

• 密度：真密度約為 2.65 g/cm3，堆積密度隨粒度變化（通常為 1.5-2.0 g/cm3），顆粒越細(xì)，堆積密度越低。

• 莫氏硬度：7 級(jí)，硬度高，耐磨性能優(yōu)異，適合作為研磨材料或高負(fù)載結(jié)構(gòu)材料。

4. 熱學(xué)特性

• 熔點(diǎn)：約 1713℃，耐高溫性強(qiáng)，可用于高溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu)件或耐火材料。

• 熱膨脹系數(shù)：常溫下約為 0.54×10??/℃（20-100℃），具有極低的熱膨脹率，適合制造精密光學(xué)元件或半導(dǎo)體晶圓載體。

• 導(dǎo)熱性：熱導(dǎo)率約為 1.4 W/(m?K)（常溫），屬于低熱導(dǎo)材料，可用于隔熱場(chǎng)景。

5. 光學(xué)特性

• 透光率：在紫外 - 可見光 - 近紅外波段（200-2500nm）具有高透光率（如 200nm 紫外光透光率 > 80%），是制造石英玻璃、光纖預(yù)制棒的核心原料。

• 折射率：在 589nm 波長(zhǎng)下約為 1.544，折射率均勻性極高，滿足光學(xué)器件的精度要求。

二、化學(xué)特質(zhì)

1. 高化學(xué)惰性

• 酸堿性：呈中性，不溶于水和普通酸（氫氟酸除外），僅能被氫氟酸（HF）和熱濃磷酸腐蝕，（需高溫條件）。

• 耐腐蝕性：對(duì)強(qiáng)酸（如硫酸、鹽酸）、強(qiáng)堿（如氫氧化鈉）和有機(jī)溶劑（如酒精、丙酮）具有極強(qiáng)的抗腐蝕能力，適用于化學(xué)腐蝕性環(huán)境。

2. 高純度帶來的穩(wěn)定性

• 雜質(zhì)含量：金屬離子（如 Fe、Al、Na、K 等）含量通常低于 1ppm，非金屬雜質(zhì)（如 Cl、S）含量低于 0.1ppm，避免了雜質(zhì)引發(fā)的電導(dǎo)率升高或化學(xué)反應(yīng)活性增強(qiáng)。

• 氧化還原性：化學(xué)價(jià)態(tài)穩(wěn)定（Si 為 + 4 價(jià)，O 為 - 2 價(jià)），在常溫常壓下不與氧氣、氫氣、二氧化碳等氣體反應(yīng)，高溫下僅與強(qiáng)還原劑（如金屬鎂）發(fā)生置換反應(yīng)

3. 電學(xué)特性

• 介電常數(shù)：約為 3.8（1MHz），介電損耗低（<1×10??），是制造高頻電路基板、電子封裝材料的理想介質(zhì)。

• 絕緣性：體積電阻率 > 1×101? Ω?cm，在高溫下（如 1000℃）仍能保持絕緣性，適用于高壓、高頻電子器件。

三、應(yīng)用領(lǐng)域與關(guān)鍵性能關(guān)聯(lián)