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Materiali
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Vetru di quartz fusu cù varii tipi di quartz naturale puro
Caratteristica di custruzzione di vetru di quartz
U vetru di quartz puro hè cumpostu di un solu cumpunente di silice (SiO₂), è i legami Si-O in vetru di quartz sò disposti in un statu disordinatu di cortu è longu. O bond, u vetru di quartz hà una alta temperatura di ammorbidimento, una eccellente trasmissione spettrale, un coefficientu assai bassu di espansione termica è conduttività, stabilità chimica assai alta, resistenza à a radiazione è caratteristiche di longa vita di travagliu in cundizioni estremi.
Pruprietà ottica
U vetru di quartz hà una gamma di proprietà ottiche eccellenti. In cunfrontu cù u vetru ordinariu, u vetru di quartz d'alta purezza hà una bona trasmittanza in un spettru estremamente largu da l'ultraviolettu luntanu (160nm) à l'infrarossu luntanu (5μm), chì ùn hè micca dispunibule in u vetru otticu generale. L'eccellente trasmittanza spettrale è l'uniformità ottica facenu u vetru di quartz largamente utilizatu in a litografia di semiconductor è in i dispositi ottici di precisione. cumpunenti chjave di u laboratoriu spaziale.
Pruprietà meccanica
U vetru di quartz hè simili à u vetru ordinariu, sò materiale fragile è duru. listessu cum'è u vetru ordinariu, i paràmetri di forza di vetru di quartz sò affettati da parechji fattori. A forza di compressione di vetru di quartz trasparente hè generalmente 490 ~ 1960MPa, a forza di trazione hè 50 ~ 70MPa, a forza di curvatura hè 66 ~ 108MPa, è a forza di torsione hè di circa 30MPa.
Pruprietà elettrica
U vetru di quartz hè un eccellente materiale insulante elettricu. Comparatu cù u vetru ordinariu, u vetru di quartz hà una resistività più alta, è a resistività di u vetru di quartz à a temperatura di l'ambienti hè altu cum'è 1,8 × 1019Ω∙cm. Inoltre, u vetru di quartz hà una tensione di rottura più alta (circa 20 volte quella di u vetru ordinariu) è una perdita dielettrica più bassa. A resistività di u vetru di quartz diminuì ligeramente cù l'aumentu di a temperatura, è a resistività di u vetru di quartz opacu era più bassu di quellu di vetru di quartz trasparente.
Pruprietà termale
Perchè u vetru di quartz hè guasi tuttu u forte legame Si-O, a so temperatura di ammollimentu hè assai altu, è a temperatura di travagliu longu pò ghjunghje à 1000 ℃.In più, u coefficient di espansione termale di vetru di quartz hè u più bassu trà u vetru industriale cumuni. , è u so coefficient di espansione lineale pò ghjunghje à 5 × 10-7 / ℃. U vetru di quartz trattatu apposta pò ancu ottene espansione zero. U vetru di quartz hà ancu una assai bona resistenza à u scossa termica, Ancu s'ellu sperimenta ripetutamente una grande differenza di temperatura in un cortu periodu di tempu, ùn si romperà. Queste eccellenti proprietà termiche facenu u vetru di quartz insustituibile in l'alta temperatura è l'ambienti di travagliu estremi.
U vetru di quartz d'alta purezza pò esse usatu in a fabricazione di chip in l'industria di i semiconduttori, Materiali ausiliari per a fabricazione di fibre ottiche, Windows d'osservazione per i forni industriali à alta temperatura, fonti di luce elettriche d'alta putenza, è a superficia di a navetta spaziale cum'è una capa d'insulazione termale. .U coefficient estremamente bassu di espansione termale permette ancu u vetru di quartz per esse usatu in strumenti di precisione è materiali di lenti per grandi telescopi astronomichi.
Pruprietà chimica
U vetru di quartz hà una stabilità chimica assai bona. A cuntrariu di l'altri vetru cummerciale, u vetru di quartz hè chimicamente stabile à l'acqua, per quessa, pò esse usatu in distillatori d'acqua chì necessitanu una purità assai alta di l'acqua. U vetru di quartz hà una resistenza eccellente à l'acidu è à u sali, per quessa, pò esse usatu in distillatori d'acqua chì necessitanu una purità assai alta di l'acqua. U vetru di quartz hà una resistenza eccellente à l'acidu è à u sali, eccettu l'acidu fluoridicu, l'acidu fosforicu è e solu solu saline basiche, ùn reagisce micca cù a maiò parte di l'acidu è di e soluzioni saline. Comparatu à e suluzioni d'acidu è di sali, u vetru di Quartz hà una povira resistenza alcalina è reagisce cù e soluzioni alcaline à alte temperature. Inoltre, u vetru di quartz è a maiò parte di l'ossidi, Metalli, non metalli è gasi ùn reagiscenu micca à a temperatura normale. A purezza estremamente alta è a bona stabilità chimica facenu u vetru di quartz adattatu per l'usu in ambienti cù cundizioni di produzzione elevate in a fabricazione di semiconduttori.
Altre pruprietà
Permeabilità: A struttura di vetru di quartz hè assai rilassata, è ancu à alta temperatura permette à ioni di certi gasi per sparghje à traversu a rete. A diffusione di ioni di sodiu hè u più veloce. Questa prestazione di vetru di quartz hè particularmente impurtante per l'utilizatori, per esempiu, quandu u vetru di quartz hè adupratu cum'è un cuntinuu d'alta temperatura o un tubu di diffusione in l'industria di semiconductor, per via di l'alta purezza di u materiale semiconductor, u materiale refrattariu in cuntattu cù quartz. vetru cum'è un furnace lining deve esse pre-processatu da alta temperatura è pulizia, caccià impurità alkaline di potasio è sodium, è poi pò esse messu in vetru quartz per usu.
Applicazione di vetru di quartz
Cum'è un materiale impurtante, u vetru di quartz hè largamente utilizatu in a cumunicazione otticu, aerospaziale, fonte di luce elettrica, semiconductor, nova tecnulugia otticu.
1. Campu di cumunicazione ottica: u vetru di quartz hè un materiale ausiliariu per a produzzione di bastoni prefabbricati di fibre ottiche è di disegnu di fibre ottiche, chì serve principarmenti à u mercatu di interconnessione di stazioni di basa, è l'arrivu di l'era 5G hà purtatu una grande dumanda di u mercatu di fibra otticu.
2. Novu aspettu di luce: lampa di mercuriu d'alta pressione, lampa di xenon, lampa di iodu di tungstenu, lampa di iodu di taliu, lampa infrared è lampa germicida.
3. aspettu Semiconductor: vetru quartz hè un materiale indispensèvule in u prucessu di pruduzzioni di materiali semiconductor è i dispusitivi, comu lu Germanium Grown, Crucible di silicio cristallu unicu, tubu core furnace è campana jar... etc.
4. In u campu di a nova tecnulugia: cù a so eccellente prestazione di u sonu, a luce è l'electricità, a linea di ritardu ultrasonica nantu à u radar, a ricerca di a direzzione di traccia infrared, prisma, lente di fotografia infrared, cumunicazione, spettrografu, spettrofotometru, finestra riflettente di grande telescopiu astronomicu. , finestra di funziunamentu di alta temperatura, Reattori, installazioni radiuattive; Razzi, Cono nasale di missili, ugelli è radome, Parti di isolamentu radio per satelliti artificiali; termobilancia, dispositivo di adsorption à vacuum, colata di precisione ... etc.
U vetru di quartz hè ancu usatu in l'industria chimica, metallurgia, elettrica, ricerca scientifica è altri aspetti. In l'industria chimica, pò fà una combustione di gas resistente à l'acidu à alta temperatura, Dispositivi di raffreddamentu è di ventilazione; dispusitivu di almacenamentu; Preparazione di l'acqua distillata, l'acidu cloridric, l'acidu nitricu, l'acidu sulfuric, etc., è altri esperimenti fisichi è chimichi. In u funziunamentu d'alta temperatura, pò esse usatu cum'è tubu core di furnace elettricu è radiatore di combustione di gas. In l'ottica, u vetru di quartz è a lana di vetru di quartz ponu esse aduprati cum'è ugelli di razzi, scudo termicu di a nave spaziale è finestra d'osservazione, in una parolla, cù u sviluppu di a scienza è a tecnulugia muderna, u vetru di quartz hè statu più largamente utilizatu in parechji campi.
Aree d'applicazione di vetru di quartz
Cù eccellenti proprietà fisiche è chimiche, u vetru di quartz hè largamente utilizatu in alta temperatura, pulita, resistenza à a corrosione, trasmissione di luce, filtrazione è altri ambienti specifichi di pruduzzione di produzzione d'alta tecnulugia, hè un materiale impurtante indispensabile in i campi di cumunicazione otticu, aerospaziale, semiconductor.
Campu di semiconductor
I prudutti di vetru di quartz semiconductor contanu per u 68% di u mercatu di i prudutti di vetru di quartz, è u campu di semiconductor hè u più grande campu d'applicazione in u mercatu downstream di vetru di quartz. I materiali è i prudutti di vetru di quartz sò largamente usati in u prucessu di fabricazione di chip di semiconductor, è sò tenuti à trasportà i dispositi è i cunsumu di cavità per l'incisione, diffusione, prucessi d'ossidazione di semiconductor.
Campu di cumunicazione otticu
I bastoni di quartz sò a materia prima principale per a fabricazione di fibre ottiche. Più di u 95% di i bars di fibre prefabbricati sò divisi in vetru di quartz d'alta purezza, è assai materiali di vetru di quartz sò cunsumati in u prucessu di produzzione di fabricazione di bar in fibra è trafilamentu di filu, cum'è a tenuta di bastone è tazzi di quartz.
Ottica archiviata
U materiale di vetru di quartz sinteticu hè adupratu cum'è lente, prisma, display TFT-LCD HD è materiale di sustrato di maschera di luce IC in u campu otticu high-end.
I prudutti di vetru di quartz sò consumabili chjave è materie prime in diversi campi, restringendu a produzzione di prudutti in l'industria downstream, è ùn ci hè micca un pruduttu alternativu per u mumentu, cusì a dumanda di vetru di quartz hè longu. In l'industrii downstream, in particulare u sviluppu acceleratu di l'industria semiconductora è fotovoltaica, a prosperità di l'industria di u vetru di quartz cuntinuerà à aumentà.
| Quartz fondu à flame | Quartz Fused Elettricu | Quartz opacu | Quartz sinteticu | ||
| Pruprietà meccanica | Densità (g/cm).3) | 2.2 | 2.2 | 1.95-2.15 | 2.2 |
| Modulu di Young(Gpa) | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| Ratio di Poisson | 0,17 | 0,17 | 0,17 | ||
| Bending St reng th(MPa) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| Cumpressione St reng th(MPa) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| Tensile St reng th(MPa) | 50 | 50 | 50 | ||
| Torsional St sempre th(MPa) | 30 | 30 | 30 | ||
| Durezza di Mohs(MPa) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| Diametru di a bolla(pm) | 100 | ||||
| Pruprietà elettrica | Costante dielettrica (10GHz) | 3.74 | 3.74 | 3.74 | 3.74 |
| Fattore di perdita (10GHz) | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | |
| Dielec trie St reng th(V/m) | 3.7X107 | 3.7X107 | 3.7X107 | 3.7X107 | |
| Resistività (20 ° C) (Q・cm） | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| Resistività（1000℃）（Q •cm） | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| Pruprietà termale | Puntu di ammollimentu (C) | 1670 | 1710 | 1670 | 1600 |
| Puntu di ricottura (C) | 1150 | 1215 | 1150 | 1100 | |
| St rain Point(C) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| Conduttività termale(W/M・K) | 1.38 | 1.38 | 1.24 | 1.38 | |
| Calore Specificu (20 ℃) (J/KG).・K） | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| Coefficient d'espansione (X10).-7/K） | a:25C~ 200C6.4 | a:25C~ 100C5.7 | a:25C~ 200C6.4 | a:25C~ 200C6.4 | |