Дома
Материјали
0102030405
Кварцно стакло стопено со разни видови чист природен кварц
Конструктивна карактеристика на кварцното стакло
Чистото кварцно стакло е составено од една компонента на силика (SiO2), а врските Si-O во кварцното стакло се распоредени во наредена состојба со краток дострел и долг дострел. Поради силната и стабилна енергија на врската на Si- О врска, кварцното стакло има висока температура на омекнување, одлична спектрална пропустливост, многу низок коефициент на термичка експанзија и спроводливост, многу висока хемиска стабилност, отпорност на зрачење и карактеристики на долг работен век при екстремни услови.
Оптичко својство
Кварцното стакло има низа одлични оптички својства. Во споредба со обичното стакло, кварцното стакло со висока чистота има добра пропустливост во исклучително широк спектар од далечното ултравиолетово (160nm) до далечното инфрацрвено (5μm), кое не е достапно во општо оптичко стакло. Одличната спектрална пропустливост и оптичката униформност го прават кварцното стакло широко користено во полупроводничка литографија и прецизни оптички уреди. Покрај тоа, кварцното стакло има добра отпорност на зрачење, кварцното стакло со отпорно на радијација е широко користено како материјал за прозорци за вселенски летала, заштитни капаци за клучните компоненти на вселенската лабораторија.
Механичко својство
Кварцното стакло е слично со обичното стакло, тие се кршливи и тврд материјал. исто како и обичното стакло, на параметрите на јачината на кварцното стакло влијаат многу фактори. Вклучувајќи ја состојбата на површината, геометријата и методот на тестирање. Јачината на компресија на проѕирното кварцно стакло е генерално 490 ~ 1960 MPa, цврстината на истегнување е 50 ~ 70 MPa, јачината на свиткување е 66 ~ 108 MPa, а силата на торзија е околу 30 MPa.
Електрични својства
Кварцното стакло е одличен електроизолационен материјал. Во споредба со обичното стакло, кварцното стакло има поголема отпорност, а отпорноста на кварцното стакло на собна температура е дури 1,8×1019Ω∙cm. Покрај тоа, кварцното стакло има повисок напон на распаѓање (околу 20 пати од обичното стакло) и помала загуба на диелектрик. Отпорноста на кварцното стакло малку се намалува со зголемувањето на температурата, а отпорноста на непроѕирното кварценско стакло беше помала од онаа на проѕирно кварцен стакло.
Термичка сопственост
Бидејќи кварцното стакло е речиси целата силна врска Si-O, неговата температура на омекнување е многу висока, а долгорочната работна температура може да достигне 1000 ℃. Покрај тоа, коефициентот на термичка експанзија на кварцното стакло е најнизок меѓу обичните индустриски стакла , а неговиот линеарен коефициент на проширување може да достигне 5×10-7/℃. Специјално обработеното кварцен стакло може дури и да постигне нулта експанзија. Кварцното стакло, исто така, има многу добра отпорност на термички удар, дури и ако постојано доживува голема температурна разлика за краток временски период, нема да пука. Овие одлични термички својства го прават кварцното стакло незаменливо во високи температури и екстремни работни средини.
Кварцното стакло со висока чистота може да се користи во производството на чипови во индустријата за полупроводници, помошни материјали за производство на оптички влакна, прозорци за набљудување за индустриски печки со висока температура, извори на електрична светлина со висока моќност и површината на вселенскиот шатл како слој за топлинска изолација .Исклучително нискиот коефициент на термичка експанзија овозможува и користење на кварцното стакло во прецизни инструменти и материјали за леќи за големи астрономски телескопи.
Хемиски својства
Кварцното стакло има многу добра хемиска стабилност. За разлика од другите комерцијални стакла, кварцното стакло е хемиски стабилно за вода, затоа може да се користи во дестилатори за вода кои бараат многу висока чистота на вода. Кварцното стакло има одлична отпорност на киселина и сол, затоа може да се користи во дестилатори за вода кои бараат многу висока чистота на водата. Кварцното стакло има одлична отпорност на киселина и сол. Во споредба со киселинските и солените раствори, кварцното стакло има слаба алкална отпорност и реагира со алкални раствори на високи температури. Покрај тоа, кварцното стакло и повеќето оксиди, метали, неметали и гасови не реагираат на нормални температури. Екстремно високата чистота и добрата хемиска стабилност го прават кварцното стакло погодно за употреба во средини со високи производствени услови во производството на полупроводници.
Други својства
Пропустливост: Структурата на кварцното стакло е многу опуштена, па дури и при високи температури овозможува јони на одредени гасови да се дифузираат низ мрежата. Дифузијата на натриумовите јони е најбрза. Оваа изведба на кварцното стакло е особено важна за корисниците, на пример, кога кварцното стакло се користи како контејнер со висока температура или дифузна цевка во индустријата за полупроводници, поради високата чистота на полупроводничкиот материјал, огноотпорниот материјал во контакт со кварцот стаклото како облога на печката мора да биде претходно обработено со висока температура и чистење, отстранувајќи ги алкалните нечистотии од калиум и натриум, а потоа може да се стави во кварцно стакло за употреба.
Примена на кварцно стакло
Како важен материјал, кварцното стакло е широко користено во оптичката комуникација, воздушната, електричен извор на светлина, полупроводниците, оптичката нова технологија.
1. Оптичко комуникациско поле: кварцното стакло е помошен материјал за производство на префабрикувани прачки со оптички влакна и цртање на оптички влакна, главно опслужувајќи го пазарот за интерконекција на базната станица, а доаѓањето на ерата 5G донесе огромна побарувачка на пазарот за оптички влакна.
2. Нов светлосен аспект: жива светилка со висок притисок, ксенонска ламба, светилка од волфрам јодид, светилка од талиум јодид, инфрацрвена ламба и бактерицидна светилка.
3. Полупроводнички аспект: Кварцното стакло е незаменлив материјал во процесот на производство на полупроводнички материјали и уреди, како што се одгледуваниот германиум, садот од силикон со единечни кристали, цевката од јадрото на печката и теглата со ѕвонче... итн.
4. Во областа на новата технологија: со одлични перформанси на звук, светлина и електрична енергија, ултразвучна линија за одложување на радарот, пронаоѓање насока за следење на инфрацрвеното светло, Призма, леќа за инфрацрвена фотографија, комуникација, спектрограф, спектрофотометар, рефлектирачки прозорец на голем астрономски телескоп , оперативен прозорец со висока температура, Реактори, радиоактивни инсталации; Ракети. термобаланс, вакуумски уред за адсорпција, прецизно леење...итн.
Кварцното стакло се користи и во хемиската индустрија, металургијата, електричните, научните истражувања и други аспекти. Во хемиската индустрија, може да направи согорување на гас отпорни на висока температура, уреди за ладење и вентилација; Уред за складирање; Подготовка на дестилирана вода, хлороводородна киселина, азотна киселина, сулфурна киселина, итн., и други физички и хемиски експерименти. При работа на високи температури, може да се користи како цевка на јадрото на електричната печка и радијатор за согорување на гас. Во оптиката, кварцното стакло и кварцната стаклена волна може да се користат како ракетни млазници, топлински штит за вселенски летала и прозорец за набљудување, со еден збор, со развојот на модерната наука и технологија, кварцното стакло се повеќе се користи во различни области.
Области на примена на кварцно стакло
Со одлични физички и хемиски својства, кварцното стакло е широко користено во висока температура, чисто, отпорност на корозија, пренос на светлина, филтрирање и друга специфична средина за процесот на производство на високотехнолошки производи, е неопходен важен материјал во полињата на полупроводниците, воздушната, оптичката комуникација.
Полупроводничка област
Производите од полупроводничко стакло сочинуваат 68% од пазарот на производи од кварцен стакло, а полето за полупроводници е најголемото поле за примена на пазарот низводно од кварцното стакло. Материјалите и производите од кварцното стакло се широко користени во процесот на производство на полупроводнички чипови и се потребни за носење уреди и потрошен материјал за полупроводнички офорт, дифузија, оксидација.
Оптичко комуникациско поле
Кварцните прачки се главната суровина за производство на оптички влакна. Повеќе од 95% од префабрикуваните шипки со влакна се поделени на кварцно стакло со висока чистота, а многу материјали од кварцно стакло се трошат во производниот процес на изработка на шипки со влакна и цртање на жици, како што се држачки шипки и кварцни чаши.
Оптика поднесена
Материјалот од синтетичко кварцно стакло се користи како леќи, призма, TFT-LCD HD дисплеј и материјал за подлога за маска за светло IC во високото оптичко поле.
Производите од кварцното стакло се клучни потрошни материјали и суровини во различни области, ограничувајќи го производството на производи во низводната индустрија, а во моментов нема алтернативен производ, така што побарувачката за кварцно стакло е долгорочна. Во долните индустрии, особено забрзаниот развој на полупроводничките и фотоволтаичните индустрии, просперитетот на индустријата за кварцно стакло ќе продолжи да се зголемува.
| Споен кварц со пламен | Електричен споен кварц | Непроѕирен кварц | Синтетички кварц | ||
| Механички својства | Густина (g/cm3) | 2.2 | 2.2 | 1,95-2,15 | 2.2 |
| Модул на Јанг(Gpa) | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| Поасонов сооднос | 0,17 | 0,17 | 0,17 | ||
| Виткање St reng th(MPa) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| Компресивни St reng th(MPa) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| Затегнувачка St reng th(MPa) | 50 | 50 | 50 | ||
| Торзионен Св секогаш ти(MPa) | 30 | 30 | 30 | ||
| Тврдост на Мохс(MPa) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| Дијаметар на меурчиња(попладне) | 100 | ||||
| Електрични својства | Диелектрична константа (10 GHz) | 3.74 | 3.74 | 3.74 | 3.74 |
| Фактор на загуба (10 GHz) | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | |
| Dielec trie St reng th(V/m) | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | |
| Отпорност (20°C) (П·цм) | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| Отпорност (1000℃) (Q •cm) | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| Термички својства | Точка на омекнување (C) | 1670 година | 1710 година | 1670 година | 1600 година |
| Точка на жарење (C) | 1150 | 1215 година | 1150 | 1100 | |
| St Rain Point(В) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| Топлинска спроводливост(В/М·К) | 1.38 | 1.38 | 1.24 | 1.38 | |
| Специфична топлина (20 ℃) (J/KG).·К) | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| Коефициент на проширување (X10-7/К) | а:25В~ 200В6.4 | а:25В~ 100В5.7 | а:25В~ 200В6.4 | а:25В~ 200В6.4 | |