石英玻璃是由二氧化硅(SiO2)單一組分構(gòu)成的特種工業(yè)技術(shù)玻璃。由于其具有其他材料不能取代的一系列特殊性能,使其在現(xiàn)代工業(yè)和高可見領(lǐng)域發(fā)揮了非常重要的作用。普通石英玻璃是用天然水晶或硅石作原料經(jīng)高溫熔制而成的,高純石英玻璃則使用無機(jī)或有機(jī)含硅的液體化合物經(jīng)火焰水解而成工藝制成,稱為合成石英玻璃。若在原料中加入微量元素,就可制成具有各種特殊性能的摻雜石英玻璃。石英玻璃制成品有各種規(guī)格的管材、棒材、板材和器皿等。除常用的透明石英玻璃以外,另外一個重要類別就是不透明石英玻璃,制成品有坩堝、鐘罩等,在化工和半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用廣泛。
石英玻璃屬于脆性難加工材料范疇。脆硬材料的主要加工方法是磨削加工,而不是切削加工。在脆硬材料上鉆孔實(shí)際上也是使用與切削鉆具完全不同的另一種空心薄壁鉆具。實(shí)質(zhì)上仍然是利用鉆具前沿鑲嵌的磨粒對材料進(jìn)行磨削。而切割過程也是一樣。當(dāng)磨粒與材料滑動接觸時,向材料表面施加垂直的和切向的力,對材料產(chǎn)生摩擦和擠壓,當(dāng)應(yīng)力超過材料的斷裂極限時,開始產(chǎn)生裂縫。裂縫沿著與主應(yīng)力垂直的方向延伸,同時主應(yīng)力降到臨界值以下,終裂縫擴(kuò)展停止,材料發(fā)生剝離。當(dāng)磨粒前移時,又出現(xiàn)一個新應(yīng)力場,裂縫又開始出現(xiàn)并擴(kuò)展,于是磨削過程得以繼續(xù)。