Kvarcinio stiklo gaminių privalumai

Kvarco (SiO₂) medžiaga iš pirmo žvilgsnio labai panaši į stiklą, tačiau ypatingiau yra tai, kad paprastas stiklas sudarytas iš daugelio komponentų (pvz., kvarcinio smėlio, borakso, boro rūgšties, barito, bario karbonato, kalkakmenio, feldšpatų, kalcinuotos sodos ir kt.). ), o kvarco sudėtyje yra tik SiO₂, ir jo mikrostruktūra yra paprastas tinklas, sudarytas iš silicio dioksido tetraedrinių struktūrinių vienetų. kadangi kvarco sudėtyje esančių metalinių priemaišų kiekis yra labai mažas, o jo paties grynumas itin didelis, pats kvarcas turi savybių ir pranašumų, kuriais negali pasižymėti kitas stiklas, ir yra vadinamas stiklo medžiagų "karūna". Pavyzdžiui, kalbant apie atsparumą karščiui, kvarcas nesprogsta, net jei iš karto po to, kai jis raudonai sudeginamas ugnyje, įdedamas į vandenį, o paprastas stiklas nesprogsta vandenyje po to, kai jis raudonai sudeginamas, bet subyra iš karto po to, kai sudeginamas. Konkretesni privalumai yra šie:
1. Atsparumas aukštai temperatūrai. Kvarcinio stiklo minkštėjimo temperatūra yra apie 1730 ℃, jis gali būti ilgai naudojamas 1150 ℃ temperatūroje, o aukščiausia temperatūra per trumpą laiką gali pasiekti 1450 ℃.

2. Atsparumas korozijai. Išskyrus fluoro vandenilio rūgštį, didelio grynumo kvarcas beveik nereaguoja su kitomis rūgštimis. Aukštoje temperatūroje jis atsparus sieros rūgšties, azoto rūgšties, druskos rūgšties, aqua regia, neutralių druskų, anglies ir sieros poveikiui. Jo atsparumas rūgštims yra 30 kartų didesnis nei keramikos ir 150 kartų didesnis nei nerūdijančiojo plieno, ypač jo cheminis stabilumas aukštoje temperatūroje, kuriam neprilygsta jokia kita inžinerinė medžiaga.

3. Geras terminis stabilumas. Gryno kvarco šiluminio plėtimosi koeficientas yra labai mažas, todėl jis gali atlaikyti didelius temperatūros pokyčius. Didelio grynumo kvarcą įkaitinus iki maždaug 1100 ℃, jis nesprogsta į normalios temperatūros vandenį.

4. Geras šviesos pralaidumas. Didelio grynumo kvarcas gerai praleidžia šviesą visoje spektrinėje juostoje nuo ultravioletinės iki infraraudonosios spinduliuotės, o matomos šviesos pralaidumas viršija 93%, ypač ultravioletinėje spektrinėje srityje, didžiausias pralaidumas gali siekti daugiau kaip 80%.

5. Geros elektros izoliacijos savybės. Didelio grynumo kvarco varžos vertė 10 000 kartų viršija įprasto kvarcinio stiklo varžą. Tai puiki elektros izoliacinė medžiaga, pasižyminti geromis elektrinėmis savybėmis net aukštoje temperatūroje.

Dėl šių puikių fizikinių ir cheminių savybių didelio grynumo kvarco medžiagos plačiai naudojamos šiuolaikinėse elektroninėse technologijose, puslaidininkiuose, komunikacijose, elektros šviesos šaltiniuose, saulės energetikoje, nacionalinėje gynyboje, didelio tikslumo matavimo prietaisuose, laboratoriniuose fizikiniuose ir cheminiuose prietaisuose, branduolinėje energetikoje, nanopramonėje ir kt. Ypač sparčiai augančioje puslaidininkių pramonėje didėja silicio plokštelių dydis, todėl lustų gamintojai didina įvairių iš kvarco pagamintų komponentų paklausą. Tačiau taip pat reikėtų pažymėti, kad, siekiant išvengti užteršimo perdirbimo metu, turi būti užtikrintas didelis kvarco medžiagos grynumas naudojimo metu