随着温度的升高,石英会发生几种相变。在常压下,低温形态为 α-石英,在 573 ℃ 左右转变为 β-石英。这种转变是自发和可逆的。当温度进一步升高到 873 ℃ 以上时,β-石英会转变为三闪石相。了解这些转变对于涉及高温环境的应用至关重要,尤其是在使用以下材料时 石英窗 需要经受这种条件的考验。
要点说明:
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低温下的α-石英:
- 在大气压力下,石英在低温下以 α-石英形式存在。这是在标准条件下最稳定的石英形态,在自然界中很常见。
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在 573 ℃ 下转变为 β-石英:
- 当温度升高到 573 ℃ 左右时,α-石英会发生相变,变成 β-石英。这种转变是自发的、可逆的,也就是说,如果温度降低,β-石英又会恢复成 α-石英。
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在 873 ℃ 下进一步转化为翠绿石:
- 当温度超过 873 ℃ 时,β-石英转变为三闪石相。闪长岩是二氧化硅的高温多晶体,密度低于石英。这种相在高温下很稳定,通常出现在火山岩中。
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对高温应用的影响:
- 了解这些相变对于涉及高温的应用至关重要,例如在使用 石英窗 .这些窗口必须能够承受高温,而不会发生可能影响其结构完整性和光学性能的有害相变。
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与材料选择的相关性:
- 对于设备和耗材采购人员来说,在为高温环境选择材料时,了解石英的高温特性至关重要。确保材料能在运行条件下保持其特性是设备使用寿命和可靠性的关键。
通过了解这些相变,人们可以就高温应用中石英的使用做出明智的决定,确保材料特性符合操作要求。
汇总表:
相位 | 温度范围 | 特性 |
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α-石英 | 低于 573 ℃ | 低温下稳定,常见于自然界。 |
β-石英 | 573 ℃ 至 873 ℃ | 在 573 ℃ 时由α-石英形成,可逆转变。 |
菱锰矿 | 高于 873 ℃ | 高温多晶型,在高温下稳定,存在于火山岩中。 |
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