透明石英玻璃的主要質(zhì)量指標是純度和氣泡，這要求石英砂具有極低的雜質(zhì)和氣體含量。由于石英礦物學(xué)特征及石英玻璃制備工藝的復(fù)雜、多樣性，目前仍沒有統(tǒng)一的石英玻璃用石英砂質(zhì)量標準。
石英原料的提純和熔制實踐經(jīng)驗表明：影響石英玻璃質(zhì)量的原料特征主要是石英雜質(zhì)元素的種類與含量、氣體含量、粒度分布。
1、石英雜質(zhì)元素種類與含量
由于工藝技術(shù)和原礦特征等因素，石英砂不可避免存有殘余雜質(zhì)，主要包括Al、K、Na、Li、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni、B、Ge等。
▼石英玻璃用石英砂的雜質(zhì)元素要求 
（1）鋁元素雜質(zhì)
鋁是石英砂的主要雜質(zhì)元素，在晶格中替代Si4+的Al3+，一般很難除掉。少量鋁不會影響石英玻璃的外觀質(zhì)量，但Al3+替代Si4+后，會引入平衡電荷離子（Na+、Li+等），另外在x或γ射線輻照下，Al3+、Ge3+會產(chǎn)生色心，危害石英玻璃耐輻照性能。
（2）堿金屬雜質(zhì)
在高溫下（＞1000℃），堿金屬雜質(zhì)會誘導(dǎo)石英玻璃析出SiO2晶體，對石英制品的熱穩(wěn)定性具有較大的影響。
同時，堿金屬雜質(zhì)會降低石英玻璃的熔點及軟化點，嚴重惡化其使用性能。電子工業(yè)中使用的石英玻璃器件，如石英坩堝、擴散爐管、石英電偶管、支架等，要求高純及耐高溫，非金屬雜質(zhì)也會擴散進入電子元器件中，故應(yīng)盡量降低石英玻璃中的堿金屬雜質(zhì)含量。
▼連熔透明石英玻璃管的原料要求 
（3）過渡金屬雜質(zhì)
過渡金屬（Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn等）含量對高純石英玻璃影響也特別嚴重，如果微量金屬溶解或溶入硅熔體，會破壞其導(dǎo)電性；且多數(shù)過渡金屬會吸收紫外、可見和遠紅外光，破壞石英玻璃的光學(xué)性能，對于光纖來說，雜質(zhì)引起的微觀不均勻，會增加光纖損耗，甚至導(dǎo)致信號失真。
（4）硼元素雜質(zhì)
對某些石英玻璃的應(yīng)用，如CZ坩堝，要求比較低的一致性好的硼含量。硼含量與礦床地質(zhì)有直接關(guān)系，這是由于硼離子進入硅酸鹽骨架結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生較強的化學(xué)鍵，而不是孤立地含在含硼礦物中。
2、氣體含量
石英礦中的流體包裹體，在熔制過程中將成為玻璃熔體中的氣體。SiO2熔體的粘度高，包裹氣體不易排除，反而長大成氣泡，在拉管或棒時產(chǎn)生氣線，影響石英玻璃的質(zhì)量。升高熔制溫度，雖可降低熔體粘度，利于排除氣體，但SiO2揮發(fā)量增加，得料率則會降低和能耗升高。
原料的加工工藝及石英玻璃的熔制工藝，如電阻爐化料、連熔爐拉管等，都有排氣過程。有些氣液包裹體會在石英原料熔化前破裂，并排出氣體；另有些包含氣體（如小分子氣體He和H2）雖不會立刻排出，但在800～1400℃高溫固體或熔體中的擴散系數(shù)大，能滲透排出。此外，延長排氣時間，可排除水、氧、氮、HCl、SO2、H2S等擴散系數(shù)小的氣體。CO、CO2、CxHy等氣體極難從固體或熔體中排出，它們的含量影響石英玻璃的透明度。
3、粒度分布
石英砂的粒度分布影響石英玻璃的氣泡數(shù)量和熔制工藝參數(shù)。由于表面活化能的差別，小顆粒比大顆粒先熔化，已熔化的石英將覆蓋于未熔的石英顆粒表面，致使氣泡無法排除。小顆粒間隙所包含的氣體量多，增加排氣的難度。小顆粒還容易揮發(fā)，浪費原料；粗顆粒石英則難于徹底熔化，形成玻璃中的顆粒結(jié)構(gòu)。實際使用的原料粒度取決于熔制工藝。
▼石英玻璃熔制工藝所用石英砂粒度
外觀形狀則以近似球形為最佳，針狀原料造成加料不暢，形成架棚現(xiàn)象，導(dǎo)致熔制過程形成氣泡。石英的顆粒形狀主要是由加工技術(shù)決定，我國現(xiàn)有原料加工技術(shù)，易形成針狀的原料，其長寬比在1:4-1:7之間。國外所用原料，一般為粒狀、近似球形。
由于成因及礦物特征的多樣性，各石英生產(chǎn)企業(yè)在選擇石英玻璃原料時，要考察石英礦的包裹體特征，選用包裹體數(shù)量少或易爆破的石英原料，并根據(jù)石英礦中有害雜質(zhì)元素的賦存狀態(tài)，確定石英粉料的加工工藝。
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