很多客户采购石英质品的时候都会提及这样一个指标，要求羟基含量小于X X ppm，那么这个羟基是什么？从哪里来？

这里说的“羟基” 指的是键合在石英玻璃网络结构中的 “-OH 官能团”（氢氧根）。

它的主要来源：① 原料本身含有羟基或水；② 制备过程的熔制气氛，尤其在含氢（如H₂）气氛中会大量引入； ③ 高温下SiO₂与H₂O反应是在石英玻璃的熔制过程中，如果使用氢氧焰（气相沉积法），原料中的水分或氢气会引入羟基。

一．羟基会对石英玻璃性能产生哪些影响？

大量存在会从多个关键维度劣化石英玻璃的性能，主要表现出以下几个方面：

1.高温下羟基会挥发，导致石英玻璃更容易受化学侵蚀。更容易出现“失透”（析晶），破坏工件的化学稳定性，缩短使用寿命，并可能污染炉内环境。

2.羟基显著降低石英玻璃的粘度，尤其在低温时影响更明显，这会削弱其高温抗变形能力，严重影响热学性能。

3.羟基会在特定红外波段（如2.7μm）产生强烈的吸收峰，严重影响光的透过率，紫外波段光学效果也会受到影响，削减工件的光学性能。

4.羟基会破坏硅氧键，降低玻璃网络的强度，使其更脆弱，导致工件机械强度下降。

5.羟基是极性基团，在高温高频下会增加介电损耗，影响电路性能，影响工件介电性能。

二. 羟基的含量等级：

目前关于羟基含量尚无国家标准明确分级，但行业通常按含量和应用划分。

1.低羟基级（＜5 ppm）

2.普通级（几十至200ppm）

3.高羟基级（＞200 ppm）

三. 羟基的检验标准：

参照GB/T 12442-2019《石英玻璃中羟基含量检验方法》是现行国家标准。

四.检验方法：

标准方法为红外光谱法，通过测量特定吸收峰的强度来计算羟基含量。

五.低羟基石英玻璃的“抢手”应用领域

1. 光纤通信领域：

这是低羟基石英玻璃最大的应用市场。光纤的芯棒和包层都由超高纯度石英玻璃制成。

选择原因：羟基在通信波段（如1310nm和1550nm）附近有吸收峰，会严重衰减光信号，导致传输距离大幅缩短。低羟基石英玻璃是制造低损耗、长距离通信光纤的绝对前提。

2. 半导体制造领域：

用于制造晶圆扩散、氧化工艺中的炉管、舟皿、挡板、清洗槽等。

选择原因：半导体工艺在超净环境下进行，温度高达1200℃以上。高羟基石英玻璃会在此条件下析晶并释放杂质，污染高纯硅片，导致芯片良率下降。低羟基产品确保了工艺的纯净和稳定。

3. 高端光源领域：

用于制造氙灯、金卤灯、紫外灯等的灯管，套管等。

选择原因：这些灯具内部是高温等离子体。低羟基石英玻璃能承受更高的管壁负载，抗紫外老化能力更强，光输出更稳定，寿命更长。

4. 精密光学与科研领域：

用于制造激光器窗口片、透镜、太空望远镜的镜坯、高能物理实验装置等。

选择原因：需要极宽的光谱透过范围（从深紫外到远红外）和极高的尺寸稳定性，任何由羟基引起的性能波动都是不可接受的。

5. 光伏行业

用于制造多晶硅、单晶硅铸锭炉的坩埚。

选择原因：与半导体类似，防止在高温长晶过程中污染高纯硅料。

这么看来，低羟基石英玻璃虽看似不起眼，确是半导体、光纤、高端光学、精密科研领域不可或缺的基石材料。由于其制造技术（如电熔法、等离子熔炼）难度高、成本大，也进一步加剧了其供不应求和高价值的市场地位。

来源：实验室石英玻璃