石英是硅二極管SiO2的結晶形式.Quartz這個名字來源于德語單詞'quaz',盡管其他人認為這個詞的起源來自Saxon一詞Querkluftertz,意思是交叉靜脈礦石.
石英廣泛用于電子設備中,石英晶振用作濾波器和振蕩器中的高性能諧振器.
天然石英晶體
石英:基礎知識
有幾個有趣的屬性可以歸結為石英:
壓電特性:石英具有peizo-electric效果.在這種情況下,如果將應變放置在晶振上,則產生電動勢,并且可以通過在其表面上放置電極來檢測.
熔點:石英的熔點高于1700°C.
居里溫度--α和β石英:石英的居里溫度為573°C.低于此溫度,形式退出并具有壓電特性.高于573°C,其大部分壓電性能都會丟失,t被稱為β石英.
生產石英
石英天然存在于巴西發現的晶體貼片晶振的主要來源.這里發現了許多形狀和大小的晶體.
隨著電子行業內的廣泛更新,供應開始在20世紀40年代和50年代耗盡.
供應量的減少導致了制造合成石英的制造方法的發展.
制造合成石英的方法需要將原料硅二極管,SiO2溶解在約400℃和高壓下的堿性水溶液中.
然后可以生長晶體.這是一個非常緩慢的過程,通常每天的生長速度低至1毫米.然而,這種緩慢的速率提供高純度和通常高質量的晶體.質量和自然發現的質量一樣好.
控制生長使晶體能夠生長,以滿足晶體制造商的要求.它可以生成不同的尺寸和方向.
石英晶體的形式
除了用于電子諧振器的晶體之外,還存在許多形式的石英.石英是地球大陸地殼中第二豐富的礦物,僅次于長石.
石英晶體特性
石英晶體具有以下幾個關鍵特性:
晶體形狀:天然和合成石英晶體都具有六邊形橫截面,其端部具有六棱錐形狀.晶體內的方向對于石英晶體諧振器制造是至關重要的,并且它們被識別為X,Y和Z軸.Z軸在通過晶體中心的端部之間縱向延伸,并且最大電敏感度的方向被識別為X軸.Y軸連接兩個相對的面.由于水晶有六個面,因此有三個X和Y軸.
左手和右手石英:石英稱為對映體.這意味著它有左手和右手版本.雖然兩個版本之間的其他屬性相同,但這種差異出現在光學旋轉中.通常,右手石英晶體用于諧振器制造.
石英是各向異性的:石英的許多性質取決于石英棒的取向,更重要的是取決于石英晶振內的晶格.就其在石英晶體諧振器中的使用而言,對其方向敏感的重要方面之一是peizo電效應.結果,切割各個石英晶體坯料的方向決定了它們的許多性能.取決于切割方向的電脈沖激發不同的振動模式.
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