ઘર
સામગ્રી
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ વિવિધ પ્રકારના શુદ્ધ કુદરતી ક્વાર્ટઝ સાથે ઓગળે છે
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું બાંધકામ લક્ષણ
શુદ્ધ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ એક સિંગલ સિલિકા (SiO₂) ઘટકથી બનેલો હોય છે, અને ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં Si-O બોન્ડ ટૂંકા-શ્રેણીના ઓર્ડર્ડ અને લાંબા અંતરની અવ્યવસ્થિત સ્થિતિમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. Si-ની મજબૂત અને સ્થિર બોન્ડ ઊર્જાને કારણે ઓ બોન્ડ, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં ઉચ્ચ નરમ તાપમાન, ઉત્તમ સ્પેક્ટ્રલ ટ્રાન્સમિટન્સ, થર્મલ વિસ્તરણ અને વાહકતાનો ખૂબ ઓછો ગુણાંક, અત્યંત ઉચ્ચ રાસાયણિક સ્થિરતા, કિરણોત્સર્ગ પ્રતિકાર અને આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં લાંબી કાર્યકારી જીવન સુવિધાઓ છે.
ઓપ્ટિકલ મિલકત
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોની શ્રેણી છે. સામાન્ય કાચની તુલનામાં, ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં અત્યંત વિશાળ સ્પેક્ટ્રમમાં ફાર અલ્ટ્રાવાયોલેટ (160nm) થી દૂર ઇન્ફ્રારેડ (5μm) સુધી સારી ટ્રાન્સમિટન્સ હોય છે, જે સામાન્ય ઓપ્ટિકલ ગ્લાસમાં ઉપલબ્ધ નથી. ઉત્તમ સ્પેક્ટ્રલ ટ્રાન્સમિટન્સ અને ઓપ્ટિકલ એકરૂપતા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસને સેમિકન્ડક્ટર લિથોગ્રાફી અને ચોકસાઇવાળા ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. વધુમાં, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં સારી રેડિયેશન પ્રતિકાર હોય છે, રેડિયેશન પ્રતિરોધક સાથેના ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો વ્યાપકપણે અવકાશયાન માટે વિન્ડો સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ થાય છે, રક્ષણાત્મક કવર માટે. અવકાશ પ્રયોગશાળાના મુખ્ય ઘટકો.
યાંત્રિક મિલકત
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ સામાન્ય કાચ સાથે સમાન છે, તે બરડ અને સખત સામગ્રી છે. સામાન્ય કાચની જેમ જ, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસના મજબૂતાઈના પરિમાણો ઘણા પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે. સપાટીની સ્થિતિ, ભૂમિતિ અને પરીક્ષણ પદ્ધતિ સહિત. પારદર્શક ક્વાર્ટઝ ગ્લાસની સંકુચિત શક્તિ સામાન્ય રીતે 490~1960MPa છે, તાણ શક્તિ 50~70MPa છે, બેન્ડિંગ તાકાત 66~108MPa છે, અને ટોર્સનલ તાકાત લગભગ 30MPa છે.
વિદ્યુત ગુણધર્મો
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ એક ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી છે. સામાન્ય કાચની સરખામણીમાં, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં ઊંચી પ્રતિકારકતા હોય છે અને ઓરડાના તાપમાને ક્વાર્ટઝ ગ્લાસની પ્રતિકારકતા 1.8×1019Ω∙cm જેટલી ઊંચી હોય છે. વધુમાં, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં ઊંચો બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ (સામાન્ય કાચ કરતા લગભગ 20 ગણો) અને ઓછો ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન હોય છે. તાપમાનના વધારા સાથે ક્વાર્ટઝ કાચની પ્રતિકારકતા થોડી ઘટી હતી અને અપારદર્શક ક્વાર્ટઝ કાચની પ્રતિકારકતા તેના કરતા ઓછી હતી. પારદર્શક ક્વાર્ટઝ કાચ.
થર્મલ મિલકત
કારણ કે ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ લગભગ તમામ મજબૂત Si-O બોન્ડ છે, તેનું નરમ તાપમાન ખૂબ ઊંચું છે, અને લાંબા ગાળાના કાર્યકારી તાપમાન 1000℃ સુધી પહોંચી શકે છે. વધુમાં, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક સામાન્ય ઔદ્યોગિક કાચમાં સૌથી ઓછું છે. , અને તેનો રેખીય વિસ્તરણ ગુણાંક 5×10-7/℃ સુધી પહોંચી શકે છે. ખાસ સારવાર કરેલ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ શૂન્ય વિસ્તરણ પણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે. ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં પણ ખૂબ જ સારો થર્મલ શોક પ્રતિકાર હોય છે, જો તે ટૂંકા ગાળામાં વારંવાર તાપમાનમાં મોટો તફાવત અનુભવે તો પણ તે ક્રેક નહીં થાય. આ ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ ગુણધર્મો ઉચ્ચ તાપમાન અને અત્યંત કાર્યકારી વાતાવરણમાં ક્વાર્ટઝ ગ્લાસને બદલી ન શકાય તેવી બનાવે છે.
ઉચ્ચ શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં ચિપ ઉત્પાદનમાં, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ઉત્પાદન માટે સહાયક સામગ્રી, ઔદ્યોગિક ઉચ્ચ-તાપમાન ભઠ્ઠીઓ માટે નિરીક્ષણ વિન્ડોઝ, ઉચ્ચ-પાવર ઇલેક્ટ્રિક લાઇટ સ્ત્રોતો અને થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન સ્તર તરીકે સ્પેસ શટલની સપાટી માટે કરી શકાય છે. .થર્મલ વિસ્તરણનો અત્યંત નીચો ગુણાંક પણ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસને મોટા ખગોળીય ટેલિસ્કોપ્સ માટે ચોકસાઇ સાધનો અને લેન્સ સામગ્રીમાં ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે.
રાસાયણિક ગુણધર્મો
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ખૂબ સારી રાસાયણિક સ્થિરતા ધરાવે છે. અન્ય કોમર્શિયલ ગ્લાસથી વિપરીત, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ પાણી માટે રાસાયણિક રીતે સ્થિર હોય છે, તેથી, તેનો ઉપયોગ પાણીના નિસ્યંદકોમાં થઈ શકે છે જેને પાણીની ખૂબ ઊંચી શુદ્ધતાની જરૂર હોય છે. ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં ઉત્તમ એસિડ અને મીઠું પ્રતિકાર હોય છે, તેથી, તેનો ઉપયોગ પાણીના નિસ્યંદકોમાં થઈ શકે છે જેને પાણીની ખૂબ જ ઉચ્ચ શુદ્ધતાની જરૂર હોય છે. ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં ઉત્તમ એસિડ અને મીઠું પ્રતિકાર હોય છે, હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ, ફોસ્ફોરિક એસિડ અને મૂળભૂત મીઠાના ઉકેલો સિવાય, તે મોટાભાગના એસિડ અને મીઠાના ઉકેલો સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. એસિડ અને મીઠાના ઉકેલોની તુલનામાં, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં નબળો આલ્કલાઇન પ્રતિકાર હોય છે અને ઊંચા તાપમાને આલ્કલી દ્રાવણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. વધુમાં, ક્વાર્ટઝ કાચ અને મોટાભાગના ઓક્સાઇડ, ધાતુઓ, બિનધાતુઓ અને વાયુઓ સામાન્ય તાપમાને પ્રતિક્રિયા આપતા નથી. અત્યંત ઉચ્ચ શુદ્ધતા અને સારી રાસાયણિક સ્થિરતા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસને સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદનમાં ઉચ્ચ ઉત્પાદનની સ્થિતિવાળા વાતાવરણમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે.
અન્ય ગુણધર્મો
અભેદ્યતા: ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું માળખું ખૂબ જ હળવા હોય છે, અને ઊંચા તાપમાને પણ તે ચોક્કસ વાયુઓના આયનોને નેટવર્ક દ્વારા ફેલાવવાની મંજૂરી આપે છે. સોડિયમ આયનોનું પ્રસાર સૌથી ઝડપી છે. ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું આ પ્રદર્શન વપરાશકર્તાઓ માટે ખાસ કરીને મહત્વનું છે, ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં ઉચ્ચ-તાપમાન કન્ટેનર અથવા પ્રસરણ ટ્યુબ તરીકે થાય છે, ત્યારે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની ઉચ્ચ શુદ્ધતાને કારણે, ક્વાર્ટઝના સંપર્કમાં પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી ભઠ્ઠીના અસ્તર તરીકે કાચને ઉચ્ચ તાપમાન અને સફાઈ દ્વારા, પોટેશિયમ અને સોડિયમની આલ્કલાઇન અશુદ્ધિઓને દૂર કરીને પૂર્વ-પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ, અને પછી ઉપયોગ માટે ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં મૂકી શકાય છે.
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસની અરજી
મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી તરીકે, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો વ્યાપકપણે ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન, એરોસ્પેસ, ઇલેક્ટ્રિક લાઇટ સ્ત્રોત, સેમિકન્ડક્ટર, ઓપ્ટિકલ નવી ટેકનોલોજીમાં ઉપયોગ થાય છે.
1. ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન ફિલ્ડ: ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ એ ઓપ્ટિકલ ફાઈબર પ્રિફેબ્રિકેટેડ સળિયા અને ઓપ્ટિકલ ફાઈબર ડ્રોઈંગના ઉત્પાદન માટે સહાયક સામગ્રી છે, જે મુખ્યત્વે બેઝ સ્ટેશન ઈન્ટરકનેક્શન માર્કેટમાં સેવા આપે છે, અને 5G યુગના આગમનથી ઓપ્ટિકલ ફાઈબરની બજારમાં ભારે માંગ વધી છે.
2. નવું પ્રકાશ પાસું: ઉચ્ચ દબાણનો પારો લેમ્પ, ઝેનોન લેમ્પ, ટંગસ્ટન આયોડાઇડ લેમ્પ, થેલિયમ આયોડાઇડ લેમ્પ, ઇન્ફ્રારેડ લેમ્પ અને જંતુનાશક દીવો.
3. સેમિકન્ડક્ટર પાસું: ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી અને ઉપકરણોની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં અનિવાર્ય સામગ્રી છે, જેમ કે ગ્રોન જર્મેનિયમ, સિલિકોન સિંગલ ક્રિસ્ટલનું ક્રુસિબલ, ફર્નેસ કોર ટ્યુબ અને બેલ જાર... વગેરે.
4. નવી ટેક્નોલોજીના ક્ષેત્રમાં: ધ્વનિ, પ્રકાશ અને વીજળી, રડાર પર અલ્ટ્રાસોનિક વિલંબ રેખા, ઇન્ફ્રારેડ ટ્રેકિંગ દિશા શોધ, પ્રિઝમ, ઇન્ફ્રારેડ ફોટોગ્રાફીના લેન્સ, સંદેશાવ્યવહાર, સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ, સ્પેક્ટ્રોફોટોમીટર, વિશાળ ખગોળીય ટેલિસ્કોપની પ્રતિબિંબીત વિન્ડો સાથે. , ઉચ્ચ તાપમાન ઓપરેશન વિન્ડો, રિએક્ટર, કિરણોત્સર્ગી સ્થાપનો; રોકેટ, મિસાઇલોનો નોઝ કોન, નોઝલ અને રેડોમ, કૃત્રિમ ઉપગ્રહો માટે રેડિયો ઇન્સ્યુલેશન ભાગો; થર્મોબેલેન્સ, વેક્યૂમ શોષણ ઉપકરણ, ચોકસાઇ કાસ્ટિંગ...વગેરે.
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો ઉપયોગ રાસાયણિક ઉદ્યોગ, ધાતુશાસ્ત્ર, વિદ્યુત, વૈજ્ઞાનિક સંશોધન અને અન્ય પાસાઓમાં પણ થાય છે. રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં, ઉચ્ચ તાપમાન એસિડ પ્રતિરોધક ગેસ કમ્બશન, ઠંડક અને વેન્ટિલેશન ઉપકરણો કરી શકે છે; સંગ્રહ ઉપકરણ; નિસ્યંદિત પાણી, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, નાઈટ્રિક એસિડ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ, વગેરેની તૈયારી અને અન્ય ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રયોગો. ઉચ્ચ તાપમાનની કામગીરીમાં, તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ કોર ટ્યુબ અને ગેસ કમ્બશન રેડિએટર તરીકે થઈ શકે છે. ઓપ્ટિક્સમાં, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ અને ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ વૂલનો ઉપયોગ રોકેટ નોઝલ, સ્પેસક્રાફ્ટ હીટ શિલ્ડ અને ઓબ્ઝર્વેશન વિન્ડો તરીકે થઈ શકે છે, એક શબ્દમાં, આધુનિક વિજ્ઞાન અને તકનીકીના વિકાસ સાથે, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો વિવિધ ક્ષેત્રોમાં વધુ વ્યાપક ઉપયોગ થયો છે.
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસના એપ્લિકેશન વિસ્તારો
ઉત્તમ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો સાથે, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ઉચ્ચ તાપમાન, સ્વચ્છ, કાટ પ્રતિકાર, પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન, ફિલ્ટરિંગ અને અન્ય વિશિષ્ટ હાઇ-ટેક પ્રોડક્ટ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પર્યાવરણમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, તે સેમિકન્ડક્ટર, એરોસ્પેસ, ઓપ્ટિકલ સંચાર ક્ષેત્રોમાં અનિવાર્ય મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી છે.
સેમિકન્ડક્ટર ક્ષેત્ર
સેમિકન્ડક્ટર ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ પ્રોડક્ટ્સ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ પ્રોડક્ટ્સ માર્કેટમાં 68% હિસ્સો ધરાવે છે, અને સેમિકન્ડક્ટર ફીલ્ડ એ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ડાઉનસ્ટ્રીમ માર્કેટમાં સૌથી મોટું એપ્લિકેશન ક્ષેત્ર છે. ક્વાર્ટઝ કાચની સામગ્રી અને ઉત્પાદનોનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર ચિપ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં વ્યાપકપણે થાય છે, અને સેમિકન્ડક્ટર એચિંગ, પ્રસરણ, ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાઓ માટે ઉપકરણો અને કેવિટી ઉપભોજ્ય વસ્તુઓ વહન કરવા માટે જરૂરી છે.
ઓપ્ટિકલ સંચાર ક્ષેત્ર
ઓપ્ટિકલ ફાઈબર ઉત્પાદન માટે ક્વાર્ટઝ સળિયા મુખ્ય કાચો માલ છે. પ્રિફેબ્રિકેટેડ ફાઇબર બારમાંથી 95% થી વધુ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, અને ફાઇબર બાર બનાવવા અને વાયર દોરવાની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ઘણી બધી ક્વાર્ટઝ કાચ સામગ્રીનો વપરાશ થાય છે, જેમ કે હોલ્ડિંગ સળિયા અને ક્વાર્ટઝ કપ.
ઓપ્ટિક્સ ફાઇલ
કૃત્રિમ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ સામગ્રીનો ઉપયોગ લેન્સ, પ્રિઝમ, TFT-LCD HD ડિસ્પ્લે અને IC લાઇટ માસ્ક સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી તરીકે હાઇ-એન્ડ ઓપ્ટિકલ ક્ષેત્રમાં થાય છે.
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ઉત્પાદનો એ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં મુખ્ય ઉપભોક્તા અને કાચો માલ છે, જે ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉદ્યોગમાં ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનને પ્રતિબંધિત કરે છે, અને હાલમાં કોઈ વૈકલ્પિક ઉત્પાદન નથી, તેથી ક્વાર્ટઝ ગ્લાસની માંગ લાંબા ગાળાની છે. ડાઉનસ્ટ્રીમ ઉદ્યોગોમાં, ખાસ કરીને સેમિકન્ડક્ટર અને ફોટોવોલ્ટેઇક ઉદ્યોગોના ઝડપી વિકાસથી, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ઉદ્યોગની સમૃદ્ધિ વધતી રહેશે.
| ફ્લેમ ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ | ઇલેક્ટ્રિક ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ | અપારદર્શક ક્વાર્ટઝ | કૃત્રિમ ક્વાર્ટઝ | ||
| યાંત્રિક ગુણધર્મો | ઘનતા (g/cm3) | 2.2 | 2.2 | 1.95-2.15 | 2.2 |
| યંગનું મોડ્યુલસ(Gpa) | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| પોઈસનનો ગુણોત્તર | 0.17 | 0.17 | 0.17 | ||
| બેન્ડિંગ સેન્ટ રેંગ મી(MPa) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| દાબક બળ(MPa) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| તણાવ શક્તિ(MPa) | 50 | 50 | 50 | ||
| Torsional St હંમેશા મી(MPa) | 30 | 30 | 30 | ||
| મોહસ કઠિનતા(MPa) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| બબલ વ્યાસ(pm) | 100 | ||||
| ઇલેક્ટ્રિકલ પ્રોપર્ટીઝ | ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ (10GHz) | 3.74 | 3.74 | 3.74 | 3.74 |
| નુકશાન પરિબળ (10GHz) | 0.0002 | 0.0002 | 0.0002 | 0.0002 | |
| Dielec trie St reng મી(V/m) | 3.7X107 | 3.7X107 | 3.7X107 | 3.7X107 | |
| પ્રતિકારકતા (20°C) (Q・સેમી) | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| પ્રતિકારકતા (1000℃) (Q •cm) | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| થર્મલ પ્રોપર્ટીઝ | સોફ્ટનિંગ પોઈન્ટ (C) | 1670 | 1710 | 1670 | 1600 |
| એનીલિંગ પોઈન્ટ (C) | 1150 | 1215 | 1150 | 1100 | |
| સેન્ટ રેઈન પોઈન્ટ(સી) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| થર્મલ વાહકતા(ડબલ્યુ/એમ・કે) | 1.38 | 1.38 | 1.24 | 1.38 | |
| વિશિષ્ટ હીટ（20℃）（J/KG・કે) | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| વિસ્તરણ ગુણાંક (X10-7/કે) | a:25સી~200સી6.4 | a:25સી~100સી5.7 | a:25સી~200સી6.4 | a:25સી~200સી6.4 | |