石英玻璃结构

石英玻璃时由硅氧四面体【SiO₄】以顶角共用氧的形式连接成三维网络，石英玻璃无明显的小角度衍射峰，说明其结构是连续的。Si-O键距离为0.16nm，O-O键距离为0.26nm。

X射线衍射测定的熔融石英玻璃中Si-O-Si键角的分布可以看出，Si-O-Si键角分布在120°~180°范围内，中心点大约在145°，键角为分布范围要不石英宽（键角为125°~162°）。

Si-O和O-O的距离在玻璃中与相应的晶体中是一样的，玻璃结构的无序性，主要由于Si-O-Si键角大幅度可变形，导致Si与Si距离的可变性。

Si-O键是极性共价键，共价性与离子性约各占50%，因此，Si原子周围4个O原子所形成四面体（Si原子处于四面体中心，O原子处于四面体的顶角），必须满足共价键的方向性和离子键所要求的阴阳离子的半径比。【SiO₄】是熔融石英玻璃和结晶态石英的基本结构单元。Si-O键强大约为443kJ/mol，整个【SiO₄】正负电荷重心重合，不带极性。硅氧四面体之间是以角相连，形成向三度空间发展的架状结构。【SiO₄】结构特性决定了熔融石英玻璃黏度大，机械强度高，热膨胀系数小，耐热、介电性能和化学稳定性好等优良性能。因此，硅酸盐玻璃中SiO₂含量越高，上述各种性质就越好。

根据X射线衍射分析，证明熔融石英玻璃与方石英具有类似的结构，结构比较开放，内部存在许多平均直径0.24nm的空虚。因此，在高温高压下，熔融石英玻璃具有明显的透气性，这在熔融石英玻璃作为功能材料时，是值得注意的问题。