Mis on sulatatud kvarts?

Sulatatud kvarts on ränidioksiidi töötlemisvorm, amorfse struktuuriga. Tuntud ka kui sünteetiline sulatatud ränidioksiid, seda materjali saab valmistada järgmistel viisidel:

Gaasi- või elektrisoojuse kasutamine ränidioksiidi osakeste ühtseks sulatamiseks, või kemikaalide kasutamine klaasi sünteesimiseks, mõlemad protsessid võivad luua viskoosse ristseotud 3D-struktuuri, millel on suurepärased optilised omadused, soojuslöögikindlus ja madal soojuspaisumise koefitsient, mis tähendab, et temperatuuri tõusuga see oluliselt ei laiene.

Sulatatud kvartsi omadused

Sulatatud kvartsil on palju kasulikke omadusi, muutes selle ideaalseks materjaliks optiliste toodete jaoks, kõrgtehnoloogilised tooted ja klaasitootmine mitmesugusteks muudeks rakendusteks. Need sisaldavad:
Keemilised omadused: sulatatud kvartsist saadakse keemiliselt inertne klaas, mida peetakse kõrge keemilise puhtuse tasemega. See tähendab, et see võib kokku puutuda mitme erinevat tüüpi kaubanduses kasutatavate kemikaalidega, tööstus- ja laborikeskkondades ilma lagunemise või kahjustusteta. Kuigi nii kaaliumhüdroksiid kui ka vesinikfluoriidhape võivad seda kahjustada, see sobib enamiku teiste kemikaalidega.

Elektrilised omadused: sulatatud ränidioksiidklaas on elektriisolatsiooniga. Selle vastupidavus varieerub sõltuvalt temperatuurist, ulatudes alates 1018 Oh * cm (20 °C) juurde 1010 Oh * cm (400 °C). Sellel on ka head dielektrilised omadused ja kõrgsageduslik jõudlus, madal dielektriline konstant ja väike dielektriline kadu. Suure räni hapnikusideme tühimiku tõttu materjali struktuuris, ainult materjalis olevad ioonsed lisandid võivad olla laetud ja juhtivad, muutes selle äärmiselt vastupidavaks.

Mehaanilised omadused: Sulatatud kvartsi üks ainulaadsemaid ja soodsamaid omadusi on selle elastsus. Tootjad saavad valmistada paindlikke MEMS-komponente, vastasel juhul võivad need liikumise ajal puruneda või kuluda. Kuigi tavalist klaasi ei saa kasutada painduvate mikroseadmete tootmiseks, kuna viimistlusjärgus võib tekkida pragude oht, sulatatud ränidioksiidil on suurem elastsus ja vastupidavus mikropragudele. Uskumatud on ka sulatatud kvartsi tugevus ja survekindlus. Tõmbekahjustus on tõenäolisem kui survekahjustus.

Optilised omadused: sulatatud ränidioksiid on väga läbipaistev materjal, mida saab kasutada ultraviolettkiirgusest infrapunavalguseni, katab kogu nähtava spektri ja ulatub kaugele väljapoole oma ulatust. Tootjad saavad ka osade ülekandmist kohandada, muutes tootmisprotsessis kasutatavat tehnoloogiat ja puhtuse taset. Saasteained nagu alumiinium, raud, ja naatriumimuutuse valguse neeldumine.

Soojusomadused Sulatatud ränidioksiidil on madal ja väga ühtlane soojuspaisumistegur, muutes selle suurepäraseks materjalivalikuks komponentide jaoks, mis peavad olema stabiilsed laias temperatuurivahemikus. See omadus ja suurepärane mõõtmete stabiilsus võimaldavad tal taluda termilist šokki ja sellega seotud kahjustusi.

Sulatatud kvartsi pealekandmine

Tänu oma suurepärastele omadustele, sulatatud ränidioksiidi saab kasutada mitmesugustes kaubanduslikes täppistoodetes, tööstuslikud ja laboratoorsed rakendused. Mõned levinumad rakendused hõlmavad järgmist:

Keemiline ja meditsiiniline täppisklaas: sulatatud ränidioksiidi komponendid taluvad kokkupuudet kemikaalide ja ravimpreparaatidega, kuna need on keemiliselt puhtad ning vastupidavad keemilistele ja termilistele kahjustustele.

Elektroonika/elektroonika: Sulatatud kvartsi saab kasutada isoleerivate osade valmistamiseks, kuna need ei ole juhtivad, tagavad suure läbitungimisvälja tugevuse, ja tagavad väikesed elektrikaod.

Kõrge temperatuuriga töö: Tänu sulatatud ränidioksiidi madalale soojuspaisumistegurile, seda saab kasutada komponentide valmistamiseks kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks.

Valgus- ja lasertehnoloogia: sulatatud ränidioksiidi komponente saab kasutada valguse lasereraldamiseks.

Optilise süsteemi komponendid: tootjad saavad toota ülekande optilisi komponente, peeglid, optiliste süsteemide mõõtekomponendid ja läätsed.

Semiconductor: Oma puhtuse tõttu, pooljuhtkomponentide jaoks kasutatakse tavaliselt sulatatud ränidioksiidi.

Ultraviolett tervis: sulatatud kvarts on vastupidav kõrgele temperatuurile ja kiirgusele. Ultraviolettkvartsklaasi saab kasutada ultraviolettkiirguse terviseseadmete tootmiseks. Samuti laseb see läbi UVC-valguse, aidates seega kaasa desinfitseerimisele.