為什么紅外線燈管要用石英玻璃管
制燈用的石英管
石英管的特性
耐高溫
石英玻璃的軟化點(diǎn)溫度約1730℃，可在1100℃下長時間使用，短時間最高使用溫度可達(dá)1450℃，
耐腐蝕
除氫氟酸外，石英玻璃幾乎不與其他酸類物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其耐酸能力是陶瓷的30倍，不銹鋼的150倍，尤其是在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性，是其他任何工程材料都無法比擬的。
熱穩(wěn)定性好
石英玻璃的熱膨脹系數(shù)極小，能承受劇烈的溫度變化，將石英玻璃加熱至1100℃左右，放入常溫水中也不會炸裂。
透光性能好
石英玻璃在紫外線到紅外線的整個光譜波段都有較好的透光性能，可見光透過率在95%以上，特別是在紫外光譜區(qū)，透過率可達(dá)80%以上。
電絕緣性能好
石英玻璃的電阻值相當(dāng)于普通玻璃的一萬倍，是極好的電絕緣材料，即使在高溫下也具有良好的電性能。 石英玻璃由于具有上述優(yōu)良的理化性能，因此被廣泛的應(yīng)用于電光源、半導(dǎo)體、光通信、軍工、冶金、建材、化學(xué)、機(jī)械、電力、環(huán)保等各個領(lǐng)域。
透明石英玻璃在1200°C時膨脹系數(shù)最小，機(jī)械強(qiáng)度最大。石英玻璃耐高溫，純凈石英透明玻璃的熔化溫度為1713°C，汽化溫度為2100°C，結(jié)晶溫度為1300°C。石英電弧管耐溫1100-1200°C，短時可耐1400°C高溫，最佳工作溫度為800°C，石英管在800-1000°C時用冷水激不會爆裂。當(dāng)然不純凈的石英這些指標(biāo)均有所下降，如連熔石英玻璃熔化溫度約為1400°C。
石英是一種透明的非結(jié)晶體，石英玻璃主要成分是二氧化硅（Si02)，—般含量在99.9%以上（爐煉石英管含Si02量為99.95%，氣煉石英管的Si02含量為99.97%，高純Si02為99.999%即所謂“5個9”的石英管）。石英在高溫下?lián)]發(fā)量很大，在不同溫度下石英揮發(fā)量不同，2500°C時揮發(fā)量達(dá)40%，表2所列為石英在高溫下的揮發(fā)量。使用石英玻璃制造高功率燈管時，燈管冷卻非常重要。用風(fēng)或水冷卻，若冷卻時間不夠長，燈管工作在高溫下，管壁內(nèi)部石英開始揮發(fā)成氣體，而管壁看上去發(fā)白，失去透明性，嚴(yán)重阻擋光照射出來。當(dāng)燈內(nèi)氣體壓強(qiáng)過高，引起燈內(nèi)氣體湍流，燈內(nèi)電弧由直線形變成曲線形（蛇形）。當(dāng)蛇形電弧飄動得厲害時，電弧碰到玻璃殼上把燈管燒毀，出現(xiàn)玻璃管局部凸起或把管壁燒個窟窿。因此高功率密度燈管直徑要大，讓電弧碰不到玻璃殼。
石英玻璃屬酸性物質(zhì)，所以抗酸性很強(qiáng)，硫酸、鹽酸、硝酸等都不與石英發(fā)生反應(yīng)，只有氫氟酸才與石英起反應(yīng)。而石英抗堿能力很弱，石英怕堿性物質(zhì)，如鈉、鉀等元素都影響石英，因此石英中含鈉、鉀是很不利的，應(yīng)盡量減小其含量。石英玻璃中含有羥基、鋁、鈣、鎂、鈉、鉀、鐵、鈷、硼等雜質(zhì)，雜質(zhì)的總量一般小于總體積的0.02%。雜質(zhì)中對燈的發(fā)光和壽命危害最大的是羥基和鉀、鈉。在點(diǎn)燈過程中的高溫狀態(tài)下，羥基會從玻璃體內(nèi)向燈管內(nèi)部滲透。滲透到電弧管內(nèi)的羥基在電弧的作用下將分解為水、氫、氧，從而加強(qiáng)了燈內(nèi)的水循環(huán)，使燈管內(nèi)部發(fā)黑，UV光透不出來，燈管失去輻射UV光的作用而壽終。要求高壓汞燈用石英管的羥基含量要小于4-6μg/g。在金屬鹵素?zé)魞?nèi)羥基的危害更大，羥基在高溫下會和鹵化物反應(yīng)生成鹵化氫，鹵化氫大量捕捉電子，使燈啟動困難。石英中的鈉、鉀在高溫下使石英析晶，致使透明的石英晶體變?yōu)椴煌该?、發(fā)污白的結(jié)晶體，結(jié)晶體大量吸收UV光線而影響紫外光的發(fā)出，造成燈管壽終。
石英還有一個重要的性質(zhì)是透氣性，在500-800°C時，氫氣、氦氣可自由穿過石英壁的原子間隙。而氦氣進(jìn)入燈內(nèi)會使燈的啟動電壓升高，導(dǎo)致點(diǎn)燃困難直至燈報(bào)廢。因此UV燈不能在有氦氣的環(huán)境中使用，石英透氦氣對金屬鹵化物燈是嚴(yán)重的威脅。因此壁負(fù)荷高的金屬鹵化物燈要用髙純度天然石英。
