Pran ou konprann vè kwatz nan yon minit!
Quartz vè se yon espesyal vè teknik endistriyèl ki konpoze de yon sèl eleman nan diyoksid Silisyòm. Li gen yon seri de pwopriyete ekselan san parèy pa vè òdinè. Li fè lwanj kòm la “Wa nan Glass” pa ekspè nan domèn nouvo materyèl.
Li se yon materyèl debaz enpòtan pou nasyonal estratejik endistri émergentes tankou endistri enfòmasyon modèn, optik, fotovoltaik, semi-conducteurs, ak domèn defans nasyonal tankou ayewospasyal.
1. Karakteristik estriktirèl nan kwatz vè
Pi vè kwatz konpoze de yon sèl eleman nan diyoksid Silisyòm (SiO2). Lyezon Si-O yo ranje nan lòd kout ranje ak twoub alontèm. Paske enèji kosyon nan lyezon Si-O se fò ak relativman ki estab.
Se poutèt sa, li gen karakteristik sa yo nan tanperati ralantisman segondè, ekselan transmisyon espèk, trè ba koyefisyan ekspansyon tèmik ak konduktiviti elektrik, trè wo estabilite chimik, rezistans radyasyon ak lavi k ap travay long nan kondisyon ekstrèm.
2. Pwopriyete nan Quartz Glass
(1) Pwopriyete optik
Quartz vè gen yon seri de ekselan pwopriyete optik. Konpare ak vè òdinè, wo-pite vè kwatz gen bon transmissions nan yon spectre trè laj soti nan byen lwen iltravyolèt (160nm) nan enfrawouj byen lwen (5μm), ki pa disponib an jeneral vè optik. Ekselan transmisyon espèk ak inifòmite optik fè vè kwatz lajman ki itilize nan litografi semi-conducteurs ak aparèy optik presizyon..
An plis, li gen bon rezistans radyasyon, ak radyasyon ki reziste vè kwatz te lajman itilize kòm materyèl la fenèt nan la “Shenzhou” seri veso espasyèl, ak kouvèti a pwoteksyon nan eleman kle yo nan la “Tiangong” seri laboratwa espas.
(2) Pwopriyete mekanik
Quartz vè se menm jan ak vè òdinè epi li se yon materyèl frajil ak difisil. Tankou vè òdinè, paramèt fòs yo afekte pa anpil faktè, ki gen ladan eta sifas yo, jeyometri, ak metòd tès yo.
Fòs konpresiv vè kwatz transparan se jeneralman 490 ~ 1960MPa, fòs la rupture se 50 ~ 70MPa, fòs flexural la se 66 ~ 108MPa, ak fòs torsional se sou 30MPa.
(3) Pwopriyete elektrik
Quartz vè se yon ekselan materyèl izolasyon elektrik. Konpare ak vè òdinè, li gen pi wo rezistans, ak rezistans nan vè kwats nan tanperati chanm se kòm yon wo 1.8 × 1019Ω∙cm. An plis, li gen yon vòltaj pann ki pi wo (sou 20 fwa sa a nan vè òdinè) ak pi ba pèt dyelèktrik.
Rezistivite a diminye yon ti kras ak ogmantasyon tanperati, ak rezistivite nan vè kwatz opak pi ba pase sa yo ki an vè kwatz transparan.
(4) Pwopriyete tèmik
Depi prèske tout anndan vè kwats se yon gwo kosyon Si-O, tanperati ralantisman li yo trè wo, ak tanperati k ap travay alontèm ka rive 1000 °C. An plis, koyefisyan ekspansyon tèmik la se pi ba a nan mitan linèt endistriyèl komen, ak koyefisyan ekspansyon lineyè li yo ka rive nan 5 × 10-7 / ℃, ak vè kwats trete espesyalman ka menm rive nan zewo ekspansyon.
Li gen tou trè bon rezistans chòk tèmik, menm si li repete sibi diferans ekstrèm tanperati nan yon kout peryòd de tan, li pap krak. Sa yo ekselan pwopriyete tèmik fè li iranplasabl pou lòt linèt nan tanperati ki wo ak anviwònman k ap travay ekstrèm.
Ka wo-pite vè kwatz dwe itilize nan manifakti chip nan endistri a semi-conducteurs, materyèl oksilyè pou fabrikasyon fib optik, fenèt obsèvasyon nan founo endistriyèl wo-tanperati, sous limyè elektrik ki gen gwo pouvwa, ak kòm yon kouch izolasyon tèmik sou sifas la nan navèt espas. Koyefisyan ekspansyon tèmik ki ba anpil tou pèmèt li itilize nan enstriman presizyon, materyèl lantiy pou gwo teleskòp astwonomik, elatriye.
(5) Pwopriyete chimik
Estabilite chimik la trè bon. Kontrèman ak lòt linèt komèsyal yo, li gen trè wo estabilite chimik nan dlo, kidonk li ka itilize nan alambiks dlo ki mande pou pite dlo trè wo.
Li gen ekselan rezistans asid ak sèl, epi li pa reyaji ak pifò asid ak solisyon sèl eksepte asid fliyorik, asid fosfò ak solisyon sèl alkalin. Konpare ak solisyon asid ak sèl, vè kwatz gen pòv rezistans alkali epi li pral reyaji ak solisyon alkali nan tanperati ki wo.
An plis, li ak pifò oksid, metal yo, ki pa metal ak gaz pa reyaji nan tanperati nòmal. Pite a trè wo ak bon estabilite chimik pèmèt vè kwatz yo dwe itilize nan fabrikasyon semi-conducteurs ak lòt anviwònman ki mande kondisyon pwodiksyon segondè..
3. Quartz vè metòd preparasyon
Metòd preparasyon yo ka divize an de kategori. Premye kalite a jwenn pa fonn kristal kwatz natirèl oswa silica kòm matyè premyè, ki rele natirèl kwatz vè. Premye kalite metòd ka divize an metòd electrofusion, metòd fusion gaz, metòd fizyon plasma, elatriye. selon diferans sous chalè ak pwosesis.
Dezyèm kalite a se sentèz pa reyaksyon chimik nan konpoze ki gen Silisyòm (ki gen ladan silisyòm alogen, Silisyòm idrid ak Silisyòm òganik, elatriye.) kòm matyè premyè, ki rele vè kwatz sentetik.
Dapre prensip reyaksyon diferan, dezyèm kalite metòd yo ka divize an: depo vapè chimik plasma (PCVD), depo idroliz flanm dife (FHD), ak metòd sol-gel.
4. Aplikasyon de kwatz vè
Li se sitou itilize nan sous limyè elektrik, semi-conducteurs, nouvo teknoloji optik, elatriye. Nouvo sous limyè: lanp mèki wo-presyon, lanp ksenon long-ark, tengstèn yòd lanp, lanp yodi talyòm, lanp enfrawouj ak lanp jèrmisid, elatriye.
Semiconductor: Li se yon materyèl endispansab nan pwosesis pwodiksyon an nan materyèl semi-conducteurs ak aparèy, tankou crucibles pou grandi germanium, Silisyòm kristal sèl, tib nwayo founo bato ak krich klòch.
Nan domèn nouvo teknoloji: sèvi ak pèfòmans ekselan li yo nan son, limyè ak elektrisite pou fè liy reta ultrasons sou rada, Suivi enfrawouj ak jwenn direksyon, fotografi enfrawouj, kominikasyon, espektrograf, ak espektrofotomèt, prism, lantiy, reflete fenèt pou gwo teleskòp astwonomik, fenèt opere tanperati ki wo, réacteurs, aparèy radyo-aktif; wokèt, kòn nen misil, bouch ak radom; pati izolasyon radyo pou satelit atifisyèl, radyasyon; balans tèmik, aparèy adsorption vakyòm, Distribisyon presizyon, elatriye.
Li se tou itilize nan: endistri chimik, metaliji, jeni elektrik, rechèch syantifik, elatriye.
Nan endistri chimik: li ka itilize kòm konbisyon, aparèy refwadisman ak vantilasyon pou gaz ki reziste asid tanperati ki wo, evaporasyon nan solisyon asid, refwadisman absòpsyon, aparèy depo, preparasyon dlo distile, asid idroklorik, asid nitrique, asid silfirik, elatriye. ak lòt materyèl eksperimantal fizik ak chimik.
An tèm de operasyon tanperati ki wo: ka vè optik dwe itilize, crucible ka fèt nan kò fliyoresan, tib nwayo founo elektrik, radyatè gaz combustion,An tèm de optik: ka vè kwats ak lenn vè kwatz dwe itilize kòm bouch fize, plak pwotèj chalè veso espasyèl ak fenèt obsèvasyon, elatriye.
An rezime, ak devlopman nan syans modèn ak teknoloji, li te pi lajman itilize nan divès domèn.
