Tuis
Materiaal
Kwartsglas gesmelt met verskillende soorte suiwer natuurlike kwarts
Konstruksiekenmerk van kwartsglas
Suiwer kwartsglas is saamgestel uit 'n enkele silika (SiO₂) komponent, en die Si-O bindings in kwartsglas is gerangskik in 'n kort-reeks geordende en lang-reeks ongeordende toestand. As gevolg van die sterk en stabiele binding energie van die Si- O-binding, kwartsglas het 'n hoë versagtingstemperatuur, uitstekende spektrale deurlaatbaarheid, baie lae koëffisiënt van termiese uitsetting en geleidingsvermoë, baie hoë chemiese stabiliteit, stralingsweerstand en kenmerke van lang lewensduur onder uiterste toestande.
Optiese eienskap
Kwartsglas het 'n reeks uitstekende optiese eienskappe. In vergelyking met gewone glas, het hoë-suiwer kwartsglas goeie deurlaatbaarheid in 'n uiters wye spektrum van die verre ultraviolet (160nm) tot die ver infrarooi (5μm), wat nie in algemene optiese glas beskikbaar is nie. Die uitstekende spektrale deurlaatbaarheid en optiese eenvormigheid maak dat kwartsglas wyd gebruik word in halfgeleierlitografie en presisie optiese toestelle.Daarbenewens het kwartsglas goeie stralingsweerstand, die kwartsglas met stralingsbestand is wyd gebruik as venstermateriaal vir ruimtetuie, beskermende deksels vir sleutelkomponente van die ruimtelaboratorium.
Meganiese eiendom
Kwartsglas is soortgelyk aan gewone glas, hulle is bros en harde materiaal. dieselfde as soos die gewone glas, word die sterkteparameters van kwartsglas deur baie faktore beïnvloed.Insluitend oppervlaktoestand, geometrie en toetsmetode. Die druksterkte van deursigtige kwartsglas is oor die algemeen 490~1960MPa, die treksterkte is 50~70MPa, die buigsterkte is 66~108MPa, en die torsiesterkte is ongeveer 30MPa.
Elektriese eienskappe
Kwartsglas is 'n uitstekende elektriese isolerende materiaal. In vergelyking met gewone glas, het kwartsglas 'n hoër weerstand, en die weerstand van kwartsglas by kamertemperatuur is so hoog as 1,8 × 1019Ω∙cm. Daarbenewens het kwartsglas 'n hoër afbreekspanning (ongeveer 20 keer dié van gewone glas) en 'n laer diëlektriese verlies. Die weerstand van kwartsglas het effens afgeneem met die toename in temperatuur, en die weerstand van ondeursigtige kwartsglas was laer as dié van deursigtige kwartsglas.
Termiese eiendom
Omdat die kwartsglas amper al die sterk Si-O-binding is, is die versagtingstemperatuur baie hoog, en die langtermyn-werktemperatuur kan 1000 ℃ bereik. Daarbenewens is die termiese uitsettingskoëffisiënt van kwartsglas die laagste onder algemene industriële glas , en sy lineêre uitsettingskoëffisiënt kan 5×10-7/℃ bereik. Spesiaal behandelde kwartsglas kan selfs geen uitbreiding bereik nie. Kwartsglas het ook baie goeie termiese skokweerstand, Selfs as dit herhaaldelik 'n groot temperatuurverskil in 'n kort tydperk ervaar, sal dit nie kraak nie. Hierdie uitstekende termiese eienskappe maak kwartsglas onvervangbaar in hoë temperature en uiterste werksomgewings.
Kwartsglas met 'n hoë suiwerheid kan gebruik word in die vervaardiging van skyfies in die halfgeleierindustrie, hulpmateriale vir optiese veselvervaardiging, waarnemingsvensters vir industriële hoëtemperatuur-oonde, hoëkrag elektriese ligbronne en die oppervlak van die ruimtependeltuig as 'n termiese isolasielaag .Die uiters lae koëffisiënt van termiese uitsetting laat ook toe dat kwartsglas in presisie-instrumente en lensmateriaal vir groot astronomiese teleskope gebruik word.
Chemiese eienskappe
Kwartsglas het baie goeie chemiese stabiliteit. In teenstelling met ander kommersiële glas, is kwartsglas chemies stabiel teen water, daarom kan dit gebruik word in waterdistilleerders wat baie hoë suiwerheid van water benodig. Kwartsglas het uitstekende suur- en soutweerstand, daarom kan dit gebruik word in waterdistilleerders wat baie hoë suiwerheid van water benodig. Kwartsglas het uitstekende suur- en soutweerstand, Behalwe fluorwaterstofsuur, fosforsuur en basiese soutoplossings, reageer dit nie met die meeste sure en soutoplossings nie. In vergelyking met suur- en soutoplossings, het kwartsglas swak alkaliese weerstand en reageer met alkali-oplossings by hoë temperature. Daarbenewens reageer kwartsglas en die meeste oksiede, metale, nie-metale en gasse nie by normale temperature nie. Die uiters hoë suiwerheid en goeie chemiese stabiliteit maak kwartsglas geskik vir gebruik in omgewings met hoë produksietoestande in halfgeleiervervaardiging.
Ander eiendomme
Deurlaatbaarheid: Die struktuur van kwartsglas is baie ontspanne, en selfs by hoë temperature laat dit ione van sekere gasse deur die netwerk diffundeer. Die verspreiding van natriumione is die vinnigste. Hierdie prestasie van kwartsglas is veral belangrik vir gebruikers, byvoorbeeld wanneer kwartsglas as 'n hoëtemperatuurhouer of diffusiebuis in die halfgeleierbedryf gebruik word, as gevolg van die hoë suiwerheid van die halfgeleiermateriaal, die vuurvaste materiaal in kontak met kwarts glas as 'n oondvoering moet vooraf verwerk word deur hoë temperatuur en skoonmaak, die verwydering van alkaliese onsuiwerhede van kalium en natrium, en kan dan in kwartsglas gesit word vir gebruik.
Toepassing van kwartsglas
As 'n belangrike materiaal word kwartsglas wyd gebruik in optiese kommunikasie, lugvaart, elektriese ligbron, halfgeleier, optiese nuwe tegnologie.
1. Optiese kommunikasieveld: kwartsglas is 'n hulpmateriaal vir die vervaardiging van optiese vesel voorafvervaardigde stawe en optiese vesel tekening, wat hoofsaaklik die basisstasie-interkonneksiemark bedien, en die koms van die 5G-era het 'n groot markvraag na optiese vesel gebring.
2. Nuwe ligaspek: hoëdrukkwiklamp, xenonlamp, wolframjodiedlamp, talliumjodiedlamp, infrarooilamp en kiemdodende lamp.
3. Halfgeleier-aspek: Kwartsglas is 'n onontbeerlike materiaal in die produksieproses van halfgeleiermateriale en -toestelle, soos die Grown germanium, Crucible of silikon enkelkristal, oondkernbuis en klokklok ... ens.
4. Op die gebied van nuwe tegnologie: met sy uitstekende prestasie van klank, lig en elektrisiteit, ultrasoniese vertragingslyn op radar, infrarooi spoorrigtingbevinding, Prisma, lens van infrarooi fotografie, kommunikasie, spektrograaf, spektrofotometer, reflekterende venster van groot astronomiese teleskoop , hoë temperatuur bedryfsvenster, Reaktore, radioaktiewe installasies; Vuurpyle, Neuskegel van missiele, spuitpunte en radome, Radio-isolasie-onderdele vir kunsmatige satelliete; termobalans, vakuum adsorpsie toestel, presisie giet... ens.
Kwartsglas word ook gebruik in die chemiese industrie, metallurgie, elektriese, wetenskaplike navorsing en ander aspekte. In die chemiese industrie, kan hoë temperatuur suurbestande gasverbranding, verkoeling en ventilasie toestelle doen; Stoor toestel; Voorbereiding van gedistilleerde water, soutsuur, salpetersuur, swaelsuur, ens., En ander fisiese en chemiese eksperimente. In hoë temperatuur werking, kan dit gebruik word as elektriese oond kern buis en gas verbranding radiator. In optika kan kwartsglas en kwartsglaswol gebruik word as vuurpylspuitpunte, ruimtetuig-hitteskild en waarnemingsvenster, in 'n woord, met die ontwikkeling van moderne wetenskap en tegnologie, is kwartsglas meer algemeen op verskeie gebiede gebruik.
Toepassingsgebiede van kwartsglas
Met uitstekende fisiese en chemiese eienskappe, word kwartsglas wyd gebruik in hoë temperatuur, skoon, korrosiebestandheid, ligtransmissie, filter en ander spesifieke hoë-tegnologie produk produksie proses omgewing, is 'n onontbeerlike belangrike materiaal in halfgeleier, lugvaart, optiese kommunikasie velde.
Halfgeleier veld
Halfgeleier-kwartsglasprodukte is verantwoordelik vir 68% van die kwartsglasproduktemark, en die halfgeleierveld is die grootste toepassingsveld in die kwartsglas-afstroommark. Kwartsglasmateriaal en -produkte word wyd gebruik in die vervaardigingsproses van halfgeleierskyfies, en word benodig om toestelle en holteverbruiksgoedere vir halfgeleier-ets-, diffusie-, oksidasieprosesse te dra.
Optiese kommunikasieveld
Kwartsstawe is die belangrikste grondstof vir die vervaardiging van optiese vesel. Meer as 95% van die voorafvervaardigde veselstawe word in hoësuiwer kwartsglas verdeel, en baie kwartsglasmateriaal word verbruik in die produksieproses van veselstaafmaak en draadtrek, soos houstawe en kwartskoppies.
Optika ingedien
Sintetiese kwartsglasmateriaal word gebruik as lens, prisma, TFT-LCD HD-skerm en IC-ligmasker-substraatmateriaal in die hoë-end optiese veld.
Kwartsglasprodukte is belangrike verbruiksgoedere en grondstowwe in verskeie velde, wat die produksie van produkte in die stroomafbedryf beperk, en daar is tans geen alternatiewe produk nie, dus is die vraag na kwartsglas langtermyn. In die stroomafbedrywe, veral die versnelde ontwikkeling van halfgeleier- en fotovoltaïese nywerhede, sal die welvaart van die kwartsglasbedryf bly toeneem.
| Vlam saamgesmelte kwarts | Elektriese gesmelte kwarts | Ondeursigtige kwarts | Sintetiese kwarts | ||
| Meganiese eienskappe | Digtheid (g/cm3) | 2.2 | 2.2 | 1,95-2,15 | 2.2 |
| Young se modulus（Gpa） | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| Poisson se verhouding | 0,17 | 0,17 | 0,17 | ||
| Buig St reng th(MPa) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| Kompressiewe St reng th(MPa) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| Trek sterkte(MPa) | 50 | 50 | 50 | ||
| Torsie St altyd th(MPa) | 30 | 30 | 30 | ||
| Mohs Hardheid(MPa) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| Borrel deursnee(nm) | 100 | ||||
| Elektriese Eienskappe | Diëlektriese konstante (10GHz) | 3,74 | 3,74 | 3,74 | 3,74 |
| Verliesfaktor (10GHz) | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | |
| Dielec trie St reng th(V/m) | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | |
| Weerstand (20°C) (Q・cm) | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| Weerstand（1000℃）（Q •cm） | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| Termiese eienskappe | Versagtingspunt (C) | 1670 | 1710 | 1670 | 1600 |
| Uitgloeipunt (C) | 1150 | 1215 | 1150 | 1100 | |
| St reënpunt(C) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| Termiese geleidingsvermoë(W/M・K) | 1,38 | 1,38 | 1.24 | 1,38 | |
| Spesifieke hitte (20 ℃) (J/KG・K) | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| Uitbreidingskoëffisiënt (X10-7/K) | a:25C~200C6.4 | a:25C~100C5.7 | a:25C~200C6.4 | a:25C~200C6.4 | |