Hjem
Materialer
0102030405
Kvartsglass smeltet med ulike typer ren naturlig kvarts
Konstruksjonsfunksjon av kvartsglass
Rent kvartsglass er sammensatt av en enkelt silika (SiO₂)-komponent, og Si-O-bindingene i kvartsglass er ordnet i en kort rekkevidde ordnet og langtrekkende uordnet tilstand. På grunn av den sterke og stabile bindingsenergien til Si- O-binding, kvartsglass har en høy mykgjøringstemperatur, utmerket spektraltransmittans, svært lav koeffisient for termisk ekspansjon og ledningsevne, svært høy kjemisk stabilitet, strålingsmotstand og funksjoner med lang levetid under ekstreme forhold.
Optisk egenskap
Kvartsglass har en rekke utmerkede optiske egenskaper. Sammenlignet med vanlig glass har høyrent kvartsglass god transmittans i et ekstremt bredt spekter fra langt ultrafiolett (160nm) til langt infrarødt (5μm), som ikke er tilgjengelig i generelt optisk glass. Den utmerkede spektrale transmittansen og optiske ensartetheten gjør kvartsglass mye brukt i halvlederlitografi og presisjonsoptiske enheter. I tillegg har kvartsglass god strålingsmotstand, kvartsglasset med strålingsbestandig har blitt mye brukt som vindusmateriale for romfartøy, beskyttelsesdeksler for nøkkelkomponenter i romlaboratoriet.
Mekanisk eiendom
Kvartsglass ligner på vanlig glass, de er sprø og hardt materiale. samme som for vanlige glass, styrkeparametrene til kvartsglass påvirkes av mange faktorer. Inkludert overflatetilstand, geometri og testmetode. Trykkstyrken til gjennomsiktig kvartsglass er generelt 490 ~ 1960 MPa, strekkstyrken er 50 ~ 70 MPa, bøyestyrken er 66 ~ 108 MPa, og torsjonsstyrken er omtrent 30 MPa.
Elektriske egenskaper
Kvartsglass er et utmerket elektrisk isolasjonsmateriale. Sammenlignet med vanlig glass har kvartsglass en høyere resistivitet, og resistiviteten til kvartsglass ved romtemperatur er så høy som 1,8×1019Ω∙cm. I tillegg har kvartsglass en høyere nedbrytningsspenning (omtrent 20 ganger den for vanlig glass) og et lavere dielektrisk tap. Resistiviteten til kvartsglass sank litt med temperaturøkningen, og resistiviteten til ugjennomsiktig kvartsglass var lavere enn resistiviteten til gjennomsiktig kvartsglass.
Termisk eiendom
Fordi kvartsglasset nesten er det sterke Si-O-bindingen, er mykningstemperaturen veldig høy, og den langsiktige arbeidstemperaturen kan nå 1000 ℃. I tillegg er den termiske ekspansjonskoeffisienten til kvartsglass den laveste blant vanlige industriglass , og dens lineære ekspansjonskoeffisient kan nå 5×10-7/℃. Spesialbehandlet kvartsglass kan til og med oppnå null ekspansjon. Kvartsglass har også veldig god termisk støtmotstand, selv om det gjentatte ganger opplever en stor temperaturforskjell i løpet av kort tid, vil det ikke sprekke. Disse utmerkede termiske egenskapene gjør kvartsglass uerstattelig i høye temperaturer og ekstreme arbeidsmiljøer.
Kvartsglass med høy renhet kan brukes i brikkeproduksjon i halvlederindustrien, hjelpematerialer for produksjon av optisk fiber, observasjonsvinduer for industrielle høytemperaturovner, elektriske lyskilder med høy effekt og overflaten til romfergen som et termisk isolasjonslag .Den ekstremt lave termiske ekspansjonskoeffisienten gjør det også mulig å bruke kvartsglass i presisjonsinstrumenter og linsematerialer for store astronomiske teleskoper.
Kjemiske egenskaper
Kvartsglass har meget god kjemisk stabilitet. I motsetning til annet kommersielt glass, er kvartsglass kjemisk stabilt mot vann, derfor kan det brukes i vanndestillere som krever svært høy renhet av vann. Kvartsglass har utmerket syre- og saltbestandighet, derfor kan det brukes i vanndestillere som krever svært høy renhet av vann. Kvartsglass har utmerket syre- og saltbestandighet, bortsett fra flussyre, fosforsyre og basiske saltløsninger, reagerer det ikke med de fleste syrer og saltløsninger. Sammenlignet med syre- og saltløsninger har kvartsglass dårlig alkalisk motstand og reagerer med alkaliske løsninger ved høye temperaturer. I tillegg reagerer ikke kvartsglass og de fleste oksider, metaller, ikke-metaller og gasser ved normale temperaturer. Den ekstremt høye renheten og gode kjemiske stabiliteten gjør kvartsglass egnet for bruk i miljøer med høye produksjonsforhold i halvlederproduksjon.
Andre eiendommer
Permeabilitet: Strukturen til kvartsglass er veldig avslappet, og selv ved høye temperaturer lar den ioner av visse gasser diffundere gjennom nettverket. Diffusjonen av natriumioner er den raskeste. Denne ytelsen til kvartsglass er spesielt viktig for brukere, for eksempel når kvartsglass brukes som en høytemperaturbeholder eller diffusjonsrør i halvlederindustrien, på grunn av den høye renheten til halvledermaterialet, det ildfaste materialet i kontakt med kvarts glass som ovnsfôr må forhåndsbehandles ved høy temperatur og rengjøring, fjerner alkaliske urenheter av kalium og natrium, og kan deretter settes i kvartsglass for bruk.
Påføring av kvartsglass
Som et viktig materiale er kvartsglass mye brukt i optisk kommunikasjon, romfart, elektrisk lyskilde, halvleder, optisk ny teknologi.
1. Optisk kommunikasjonsfelt: kvartsglass er et hjelpemateriale for produksjon av prefabrikkerte stenger for optisk fiber og tegning av optisk fiber, som hovedsakelig betjener markedet for sammenkobling av basestasjoner, og ankomsten av 5G-æraen har ført til stor etterspørsel etter optisk fiber.
2. Nytt lysaspekt: høytrykkskvikksølvlampe, xenonlampe, wolframjodidlampe, talliumjodidlampe, infrarød lampe og bakteriedrepende lampe.
3. Halvlederaspekt: Kvartsglass er et uunnværlig materiale i produksjonsprosessen av halvledermaterialer og -enheter, slik som Grown germanium, Crucible of silisium single crystal, ovnkjernerør og klokkekrukke...etc.
4. Innenfor ny teknologi: med sin utmerkede ytelse av lyd, lys og elektrisitet, ultrasonisk forsinkelseslinje på radar, infrarød sporingsretningsfunn, prisme, linse for infrarød fotografering, kommunikasjon, spektrograf, spektrofotometer, reflekterende vindu på et stort astronomisk teleskop , høytemperatur operasjonsvindu, Reaktorer, radioaktive installasjoner; Raketter, Nesekjegle av missiler, dyser og radomer, Radioisolasjonsdeler for kunstige satellitter; termobalanse, vakuumadsorpsjonsanordning, presisjonsstøping...osv.
Kvartsglass brukes også i kjemisk industri, metallurgi, elektrisk, vitenskapelig forskning og andre aspekter. I den kjemiske industrien, kan gjøre høytemperatur syrebestandig gassforbrenning, kjøle- og ventilasjonsenheter; Oppbevarings enhet; Forberedelse av destillert vann, saltsyre, salpetersyre, svovelsyre, etc., og andre fysiske og kjemiske eksperimenter. Ved høytemperaturdrift kan den brukes som elektrisk ovns kjernerør og gassforbrenningsradiator. I optikk kan kvartsglass og kvartsglassull brukes som rakettdyser, romfartøys varmeskjold og observasjonsvindu, med et ord, med utviklingen av moderne vitenskap og teknologi, har kvartsglass blitt mer utbredt på forskjellige felt.
Bruksområder for kvartsglass
Med utmerkede fysiske og kjemiske egenskaper, er kvartsglass mye brukt i høy temperatur, ren, korrosjonsbestandighet, lystransmisjon, filtrering og andre spesifikke høyteknologiske produktproduksjonsprosesser miljø, er et uunnværlig viktig materiale i halvleder, romfart, optisk kommunikasjonsfelt.
Halvlederfelt
Halvlederkvartsglassprodukter utgjør 68% av kvartsglassproduktmarkedet, og halvlederfeltet er det største anvendelsesfeltet i nedstrømsmarkedet for kvartsglass. Kvartsglassmaterialer og -produkter er mye brukt i produksjonsprosesser for halvlederbrikker, og er pålagt å bære enheter og forbruksvarer for hulrom for halvlederetsing, diffusjon og oksidasjonsprosesser.
Optisk kommunikasjonsfelt
Kvartsstenger er hovedråstoffet for produksjon av optisk fiber. Mer enn 95% av de prefabrikkerte fiberstengene er delt inn i høyrent kvartsglass, og mye kvartsglassmaterialer forbrukes i produksjonsprosessen for fiberbarfremstilling og trådtrekking, for eksempel holdestenger og kvartskopper.
Optikk arkivert
Syntetisk kvartsglassmateriale brukes som linse, prisme, TFT-LCD HD-skjerm og IC-lysmaskesubstratmateriale i det avanserte optiske feltet.
Kvartsglassprodukter er viktige forbruksvarer og råvarer på ulike felt, noe som begrenser produksjonen av produkter i nedstrømsindustrien, og det er ikke noe alternativt produkt for tiden, så etterspørselen etter kvartsglass er langsiktig. I nedstrømsindustrien, spesielt den akselererte utviklingen av halvleder- og solcelleindustrien, vil velstanden til kvartsglassindustrien fortsette å øke.
| Flammesmeltet kvarts | Elektrisk smeltet kvarts | Ugjennomsiktig kvarts | Syntetisk kvarts | ||
| Mekaniske egenskaper | Tetthet (g/cm3) | 2.2 | 2.2 | 1,95-2,15 | 2.2 |
| Youngs modul（Gpa） | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| Poissons forhold | 0,17 | 0,17 | 0,17 | ||
| Bøyestyrke(MPa) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| Trykkfasthet(MPa) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| Strekk St reng th(MPa) | 50 | 50 | 50 | ||
| Torsional St alltid th(MPa) | 30 | 30 | 30 | ||
| Mohs hardhet(MPa) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| Boblediameter(pm) | 100 | ||||
| Elektriske egenskaper | Dielektrisk konstant (10GHz) | 3,74 | 3,74 | 3,74 | 3,74 |
| Tapsfaktor (10GHz) | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | |
| Dielec trie St reng th(V/m) | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | 3,7X107 | |
| Resistivitet（20°C）（Q・cm) | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| Resistivitet（1000℃）（Q •cm） | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| Termiske egenskaper | Mykgjøringspunkt (C) | 1670 | 1710 | 1670 | 1600 |
| Glødepunkt (C) | 1150 | 1215 | 1150 | 1100 | |
| St rain Point(C) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| Termisk ledningsevne(W/M・K) | 1,38 | 1,38 | 1.24 | 1,38 | |
| Spesifikk varme（20℃）（J/KG・K） | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| Ekspansjonskoeffisient (X10-7/K) | en:25C~200C6.4 | en:25C~100C5.7 | en:25C~200C6.4 | en:25C~200C6.4 | |