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SiO2（石英晶体）

在光学领域，结晶石英被广泛用作波片（相位延迟元件）材料。利用石英的双折射特性，可制造四分之一波片和偏振器。石英不宜在高于 490°C 的温度下进行加工或使用。结晶石英也用于制造电子滤波器和谐振器，但 Crystran Ltd. 并不经营此类应用所需的材料。


物理与光学性质 

Transmission Range : 0.18 to 3.5 μm (also >40  μm)
Refractive Index : No 1.54421; Ne 1.55333 at 0.6 μm
Reflection Loss : 8.8% at 0.6 μm (2 surfaces)
Absorption Coefficient : n/a
Reststrahlen Peak : n/a
dn/dT : +5 x 10-6/°C
dn/dμ = 0 : 1.3 μm
Density : 2.649 g/cc
Melting Point : 1710 °C
Thermal Conductivity : 10.7 (para) 6.2 (perp) W m-1 K-1 at 323 K
Thermal Expansion : 7.1 (para) 13.2 (perp) x 10-6/°C
Hardness : Knoop 741 with 500g indenter
Specific Heat Capacity : 710 J Kg-1 K-1
Dielectric Constant : 4.34 (para) 4.27 (perp) at 30MHz
Youngs Modulus (E) : 97.2 (para) 76.5 (perp) GPa
Shear Modulus (G) : 31.14 GPa
Bulk Modulus (K) : 36.4 GPa
Elastic Coefficients : C11=87 C12=7 C44=58 C13=13 C14=(-)18 C33=106
Apparent Elastic Limit : 41MPa (5950psi)
Poisson Ratio : n/a
Solubility : Insoluble in water
Molecular Weight : 60.06
Class/Structure : Trigonal (hex) P3(2)21 (RH) and P3(1)21 (LH)

 

No = 普通光线          Ne = 非常光

µm
No
Ne
µm
No
Ne
µm
No
Ne
0.193
1.661
1.675
0.213
1.632
1.645
0.222
1.622
1.634
0.226
1.619
1.630
0.248
1.602
1.613
0.257 
1.596
1.607
0.280
1.585
1.596
0.308
1.576
1.586
0.325
1.571
1.581
0.351
1.565
1.575
0.400
1.558
1.567
0.458
1.552
1.561
0.488
1.550
1.559
0.515
1.548
1.557
0.532
1.547
1.556
0.590
1.544
1.553
0.633 
1.543
1.552
0.670
1.541
1.551
0.694
1.541
1.550
0.755
1.539
1.548
0.780
1.539
1.548
0.800
1.538
1.547
0.820
1.538
1.547
0.860
1.537
1.547
0.980
1.535
1.546
1.064
1.534
1.543
1.320
1.531
1.539
1.550
1.528
1.536
2.010
1.521
1.529
 
 
 


石英既可天然开采，也常通过人工合成生产出大型、长切面的晶体。石英具有正双折射特性。请注意区分相关术语，以免混淆；例如，“熔融石英”（Fused Quartz）常用来指代一种玻璃态的非晶体形式，即通常所说的二氧化硅（Silica）。

常见的石英为α-石英（Alpha Quartz），通常呈右旋（RH）特性；左旋（LH）石英可按特殊订单提供。

当温度超过490°C时，结晶石英开始向玻璃态转变，该过程在530°C时完成。在此过程中，由于难以进行退火处理，组件极有可能发生破裂。

相关链接：

Webmineral.com - 提供关于石英晶体的更多信息。

Rockhoundingar.com - 提供关于石英晶体旋光性（手性）的信息。

华盛顿大学（Washington University） - 提供关于该材料研究的文章。

Quartz-Dyne Inc. - 提供关于α-石英的信息。

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