дадому
Матэрыялы
Кварцавае шкло, расплаўленае рознымі відамі чыстага прыроднага кварца
Асаблівасці канструкцыі кварцавага шкла
Чыстае кварцавае шкло складаецца з аднаго кампанента дыяксіду крэмнія (SiO₂), і сувязі Si-O у кварцавым шкле знаходзяцца ў блізкаўпарадкаваным і далёка неўпарадкаваным стане. Дзякуючы моцнай і стабільнай энергіі сувязі Si- O bond, кварцавае шкло мае высокую тэмпературу размякчэння, выдатны спектральны каэфіцыент прапускання, вельмі нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння і праводнасці, вельмі высокую хімічную стабільнасць, радыяцыйную ўстойлівасць і працяглы тэрмін службы ў экстрэмальных умовах.
Аптычная ўласцівасць
Кварцавае шкло валодае цэлым шэрагам выдатных аптычных уласцівасцяў. У параўнанні са звычайным шклом кварцавае шкло высокай чысціні мае добрую прапускальнасць у надзвычай шырокім спектры ад далёкага ультрафіялету (160 нм) да далёкага інфрачырвонага (5 мкм), чаго няма ў звычайным аптычным шкле. Выдатны спектральны каэфіцыент прапускання і аптычная аднастайнасць робяць кварцавае шкло шырока выкарыстоўваным у паўправадніковай літаграфіі і дакладных аптычных прыладах. Акрамя таго, кварцавае шкло мае добрую радыяцыйную ўстойлівасць, кварцавае шкло з радыяцыйнай устойлівасцю шырока выкарыстоўваецца ў якасці вокнаў для касмічных караблёў, ахоўных чахлоў для ключавыя кампаненты касмічнай лабараторыі.
Механічная ўласцівасць
Кварцавае шкло падобна на звычайнае, яно далікатнае і цвёрды матэрыял. Як і звычайнае шкло, на параметры трываласці кварцавага шкла ўплывае мноства фактараў. У тым ліку стан паверхні, геаметрыя і метад выпрабаванняў. Трываласць на сціск празрыстага кварцавага шкла звычайна складае 490~1960 МПа, трываласць на расцяжэнне складае 50~70 МПа, трываласць на выгіб складае 66~108 МПа, а трываласць на кручэнне складае каля 30 МПа.
Электрычныя ўласцівасці
Кварцавае шкло - выдатны электраізаляцыйны матэрыял. У параўнанні са звычайным шклом кварцавае шкло мае больш высокае ўдзельнае супраціўленне, а ўдзельнае супраціўленне кварцавага шкла пры пакаёвай тэмпературы складае 1,8 × 1019 Ом∙см. Акрамя таго, кварцавае шкло мае больш высокую напругу прабоя (прыкладна ў 20 разоў, чым звычайнае шкло) і меншыя дыэлектрычныя страты. Удзельнае супраціўленне кварцавага шкла крыху паменшылася з павышэннем тэмпературы, а ўдзельнае супраціўленне непразрыстага кварцавага шкла было ніжэй, чым удзельнае супраціўленне кварцавага шкла. празрыстае кварцавае шкло.
Цеплавое ўласцівасць
Паколькі амаль усё кварцавае шкло мае трывалую сувязь Si-O, яго тэмпература размякчэння вельмі высокая, а працяглая працоўная тэмпература можа дасягаць 1000 ℃. Акрамя таго, каэфіцыент цеплавога пашырэння кварцавага шкла з'яўляецца самым нізкім сярод звычайнага прамысловага шкла. , а яго каэфіцыент лінейнага пашырэння можа дасягаць 5×10-7/℃. Спецыяльна апрацаванае кварцавае шкло можа нават дасягнуць нулявога пашырэння. Кварцавае шкло таксама мае вельмі добрую ўстойлівасць да тэрмічнага ўдару, нават калі яно неаднаразова адчувае вялікую розніцу тэмператур на працягу кароткага перыяду часу, яно не трэсне. Гэтыя выдатныя цеплавыя ўласцівасці робяць кварцавае шкло незаменным пры высокіх тэмпературах і экстрэмальных працоўных умовах.
Кварцавае шкло высокай чысціні можа быць выкарыстана ў вытворчасці чыпаў у паўправадніковай прамысловасці, у якасці дапаможных матэрыялаў для вытворчасці аптычных валокнаў, назіральных вокнаў для прамысловых высокатэмпературных печаў, магутных электрычных крыніц святла і паверхні касмічнага шатла ў якасці цеплаізаляцыйнага пласта. Надзвычай нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння таксама дазваляе выкарыстоўваць кварцавае шкло ў дакладных прыборах і матэрыялах для лінзаў для вялікіх астранамічных тэлескопаў.
Хімічныя ўласцівасці
Кварцавае шкло мае вельмі добрую хімічную стабільнасць. У адрозненне ад іншага камерцыйнага шкла, кварцавае шкло хімічна ўстойліва да вады, таму яго можна выкарыстоўваць у дыстылятарах, якія патрабуюць вельмі высокай чысціні вады. Кварцавае шкло мае выдатную ўстойлівасць да кіслот і соляў, таму яго можна выкарыстоўваць у дыстылятарах, якія патрабуюць вельмі высокай чысціні вады. Кварцавае шкло мае выдатную ўстойлівасць да ўздзеяння кіслот і соляў. За выключэннем плавікавай кіслаты, фосфарнай кіслаты і асноўных раствораў соляў, яно не рэагуе з большасцю кіслот і раствораў соляў. У параўнанні з растворамі кіслот і соляў кварцавае шкло мае слабую ўстойлівасць да шчолачаў і ўступае ў рэакцыю з растворамі шчолачаў пры высокіх тэмпературах. Акрамя таго, кварцавае шкло і большасць аксідаў, металаў, неметалаў і газаў не рэагуюць пры звычайных тэмпературах. Надзвычай высокая чысціня і добрая хімічная стабільнасць робяць кварцавае шкло прыдатным для выкарыстання ў асяроддзях з высокімі ўмовамі вытворчасці ў вытворчасці паўправаднікоў.
Іншыя ўласцівасці
Пранікальнасць: структура кварцавага шкла вельмі расслабленая, і нават пры высокіх тэмпературах яна дазваляе іёнам некаторых газаў дыфундзіраваць праз сетку. Дыфузія іёнаў натрыю найбольш хуткая. Такія характарыстыкі кварцавага шкла асабліва важныя для карыстальнікаў, напрыклад, калі кварцавае шкло выкарыстоўваецца ў якасці высокатэмпературнага кантэйнера або дыфузійнай трубкі ў паўправадніковай прамысловасці, з-за высокай чысціні паўправадніковага матэрыялу, вогнетрывалага матэрыялу ў кантакце з кварцам шкло ў якасці футроўкі печы павінна быць папярэдне апрацавана высокай тэмпературай і ачысткай, выдаляючы шчолачныя прымешкі калію і натрыю, а затым можа быць змешчана ў кварцавае шкло для выкарыстання.
Прымяненне кварцавага шкла
У якасці важнага матэрыялу кварцавае шкло шырока выкарыстоўваецца ў аптычнай сувязі, аэракасмічнай прамысловасці, электрычных крыніцах святла, паўправадніках, новых аптычных тэхналогіях.
1. Поле аптычнай сувязі: кварцавае шкло з'яўляецца дапаможным матэрыялам для вытворчасці зборных стрыжняў з аптычнага валакна і выцягвання аптычнага валакна, у асноўным абслугоўваючы рынак узаемасувязі базавых станцый, а надыход эры 5G прынёс велізарны рынкавы попыт на аптычнае валакно.
2. Новы аспект святла: ртутная лямпа высокага ціску, ксенонавая лямпа, лямпа з ёдыдам вальфраму, лямпа з ёдыдам талію, інфрачырвоная лямпа і бактэрыцыдная лямпа.
3. Паўправадніковы аспект: кварцавае шкло з'яўляецца незаменным матэрыялам у працэсе вытворчасці паўправадніковых матэрыялаў і прылад, такіх як вырашчаны германій, крэмніевы тыгель з монакрышталя, трубка з стрыжнем печы і звонкі слоік... і г.д.
4. У галіне новых тэхналогій: з выдатнымі характарыстыкамі гуку, святла і электрычнасці, ультрагукавая лінія затрымкі на радары, інфрачырвоная пеленгацыя сачэння, прызма, аб'ектыў для інфрачырвонай фатаграфіі, сувязь, спектрограф, спектрафатометр, адлюстроўваючае акно вялікага астранамічнага тэлескопа. , высокатэмпературнае акно працы, Рэактары, радыеактыўныя ўстаноўкі; Ракеты, носавы конус ракет, сопла і абцякальнік, радыёізаляцыйныя дэталі для штучных спадарожнікаў; тэрмабаланс, прылада вакуумнай адсорбцыі, дакладнае ліццё ... і г.д.
Кварцавае шкло таксама выкарыстоўваецца ў хімічнай прамысловасці, металургіі, электратэхніцы, навуковых даследаваннях і іншых аспектах. У хімічнай прамысловасці, можа зрабіць высокую тэмпературу кіслотаўстойлівага гарэння газу, астуджэння і вентыляцыі прылад; Назапашвальнік; Падрыхтоўка дыстыляванай вады, салянай кіслаты, азотнай кіслаты, сернай кіслаты і г.д., а таксама іншыя фізічныя і хімічныя эксперыменты. Пры высокай тэмпературы яе можна выкарыстоўваць у якасці стрыжневай трубы электрычнай печы і радыятара гарэння газу. У оптыцы кварцавае шкло і кварцавая шкловата могуць быць выкарыстаны ў якасці ракетных соплаў, цеплавога экрана касмічных караблёў і назіральнага акна, адным словам, з развіццём сучаснай навукі і тэхнікі кварцавае шкло ўсё больш шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах.
Вобласці прымянення кварцавага шкла
З выдатнымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі, кварцавае шкло шырока выкарыстоўваецца ў высокай тэмпературы, чыстай, каразійнай стойкасці, прапускання святла, фільтрацыі і іншых спецыфічных высокатэхналагічных прадуктах працэс вытворчасці асяроддзя, з'яўляецца незаменным важным матэрыялам у паўправадніковай, аэракасмічнай, аптычнай сувязі палёў.
Паўправадніковае поле
Паўправадніковыя вырабы з кварцавага шкла складаюць 68% рынку вырабаў з кварцавага шкла, а сфера паўправаднікоў з'яўляецца найбуйнейшай сферай прымянення на рынку наступнага кварцавага шкла. Матэрыялы і вырабы з кварцавага шкла шырока выкарыстоўваюцца ў працэсе вытворчасці паўправадніковых чыпаў і неабходныя для прылад і расходных матэрыялаў для паражнін для працэсаў тручэння, дыфузіі і акіслення паўправаднікоў.
Аптычнае поле сувязі
Асноўнай сыравінай для вытворчасці аптычнага валакна з'яўляюцца кварцавыя стрыжні. Больш за 95% зборных валаконных пруткоў падзяляюцца на кварцавае шкло высокай чысціні, і шмат матэрыялаў з кварцавага шкла спажываецца ў працэсе вытворчасці валакністых брусков і валачэння дроту, такіх як трымальнікі і кварцавыя кубкі.
Оптыка падала
Сінтэтычнае кварцавае шкло выкарыстоўваецца ў якасці лінзы, прызмы, TFT-LCD-дысплея HD і матэрыялу падкладкі светлавой маскі IC у аптычным полі высокага класа.
Прадукты з кварцавага шкла з'яўляюцца ключавымі расходнымі матэрыяламі і сыравінай у розных галінах, што абмяжоўвае вытворчасць прадукцыі ў пераходнай прамысловасці, і ў цяперашні час няма альтэрнатыўнага прадукту, таму попыт на кварцавае шкло з'яўляецца доўгатэрміновым. У наступных галінах прамысловасці, асабліва паскоранае развіццё паўправадніковай і фотаэлектрычнай прамысловасці, росквіт прамысловасці кварцавага шкла будзе працягваць расці.
| Плаўлены кварц | Электрычны плаўлены кварц | Непразрысты кварц | Сінтэтычны кварц | ||
| Механічныя ўласцівасці | Шчыльнасць (г/см3) | 2.2 | 2.2 | 1.95-2.15 | 2.2 |
| Модуль Юнга（Gpa） | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| Каэфіцыент Пуасона | 0,17 | 0,17 | 0,17 | ||
| Згінанне St reng th(МПа) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| Кампрэсіўны St reng th(МПа) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| Сіла на расцяжэнне St reng th(МПа) | 50 | 50 | 50 | ||
| Круцільны St заўсёды й(МПа) | 30 | 30 | 30 | ||
| Цвёрдасць па Моасу(МПа) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| Дыяметр бурбалкі(вечара) | 100 | ||||
| Электрычныя ўласцівасці | Дыэлектрычная пранікальнасць (10 Ггц) | 3,74 | 3,74 | 3,74 | 3,74 |
| Каэфіцыент страт (10 Ггц) | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | |
| Dielec trie St reng th(В/м) | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | |
| Удзельнае супраціўленне（20°C）（Q・см) | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| Удзельнае супраціўленне（1000 ℃） (Q •см） | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| Цеплавыя ўласцівасці | Тэмпература размякчэння（C） | 1670 год | 1710 год | 1670 год | 1600 год |
| Кропка адпалу（C） | 1150 | 1215 | 1150 | 1100 | |
| Сэнт-Рэйн-Пойнт(С) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| Цеплаправоднасць(Ж/М・К) | 1.38 | 1.38 | 1.24 | 1.38 | |
| Удзельная цеплаёмістасць（20℃）（Дж/КГ・К) | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| Каэфіцыент пашырэння（X10-7/K) | а:25С~200С6.4 | а:25С~100С5.7 | а:25С~200С6.4 | а:25С~200С6.4 | |