石英和玻璃虽然都主要由二氧化硅组成，但在纯度、分子结构和物理性质上却有很大不同。石英是一种晶体材料，至少含有 99% 的二氧化硅，因此纯度极高。相比之下，玻璃是一种无定形（非结晶）物质，通常含有约 80% 的二氧化硅，以及苏打、石灰或硼氧化物等添加剂来改变其特性。从结构上看，石英具有对称、有序的分子排列，因此具有卓越的耐久性和耐高温高压性。玻璃的分子结构是随机的，因此耐久性较差，但用途更广，更容易制造。这两种材料都是出色的电绝缘体，但它们具有不同的特性，因此适用于不同的应用场合。这些差异使石英成为恶劣环境和专用电子产品的理想材料，而玻璃则因其易于生产和光学用途广泛而被广泛应用于日常产品中。
要点说明：
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二氧化硅含量
- 石英:一种高纯度的晶体材料，至少含有 99% 的二氧化硅。这种纯度是石英经久耐用、抗环境因素影响的关键。
- 玻璃:通常含有约 80% 的二氧化硅。其余成分包括苏打、石灰或氧化铅等添加剂，以降低熔点，便于生产或改善折射率等性能。
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分子结构
- 石英:具有对称有序的分子结构，这是晶体的特征。这种刚性结构使其具有高强度、热稳定性和稳定的物理特性。
- 玻璃:具有无定形（随机）分子结构，即分子排列不规则。这使得玻璃的抗热震性较差，但更容易熔化、成型和制造。
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温度和压力耐受性
- 石英:可承受极高的温度（高达 1600°C）和快速的温度变化（热冲击），因此非常适合在实验室设备、半导体制造和工业炉等恶劣环境中使用。
- 玻璃:对温度和热冲击的耐受性较低，因此在高压力环境中的使用受到限制。不过，它非常适合窗户、瓶子和光学镜片等日常应用。
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电气特性
- 石英:它是一种出色的电绝缘体，具有很高的介电强度，这意味着它可以承受强大的电场而不会损坏。石英还具有压电性--能在机械应力作用下产生电荷，因此是手表、收音机和计算机中电子振荡器的重要材料。
- 玻璃:也是一种非常好的电绝缘体，广泛应用于需要电阻的场合，如电线绝缘和灯泡。
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应用和使用案例
- 石英:由于石英具有耐久性、热稳定性和压电特性，因此被用于实验室坩埚、高强度灯、电子元件和高精度透镜等特殊用途。
- 玻璃:玻璃用途广泛、成本低廉、易于生产，是窗户、容器、镜子和大多数眼镜等日常用品的常用材料。
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光学特性
- 石英:从紫外线（UV）到红外线（IR）光谱都高度透明，折射率低。高紫外线透明度使其成为紫外线灯和特定光学仪器的关键材料。
- 玻璃:玻璃的光学特性可通过添加剂进行调整。例如，添加氧化铅可制成具有高折射率的 "水晶玻璃"，从而提高装饰品的闪光度和清晰度。
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耐用性和维护
- 石英:硬度极高（莫氏7级），因此具有很强的抗划痕和耐磨性。此外，石英还具有化学惰性，可耐受大多数酸性物质。
- 玻璃:更容易出现划痕（莫氏硬度通常为 5.5）和破损，需要更小心的处理和维护，以保持其外观和功能。
通过了解这些关键差异，购买者可以根据其应用的具体要求做出明智的决定，无论他们需要的是石英的超强耐用性和耐热性，还是玻璃的多功能性和成本效益。
汇总表：
| 特性 | 石英 | 玻璃 |
|---|---|---|
| 二氧化硅含量 | 至少 99%，高纯度 | 约 80%，含添加剂以改变特性 |
| 分子结构 | 对称、结晶 | 无定形，随机 |
| 耐温性 | 极高，出色的抗热震性 | 较低，易受热震影响 |
| 电气特性 | 优异的绝缘体、压电性 | 良好的绝缘体 |
| 应用 | 电子产品、实验室设备、高温工艺 | 窗户、容器、镜子、普通光学器件 |
| 光学特性 | 高紫外线透明度 | 可通过添加剂调整性能 |
| 耐久性 | 极高（7 莫氏），耐划伤，化学惰性 | 较低（5.5 莫氏），易划伤和破裂 |
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