Cos'è il quarzo fuso?
Il quarzo fuso è la forma di lavorazione del biossido di silicio, con struttura amorfa. Conosciuta anche come silice fusa sintetica, questo materiale può essere realizzato nei seguenti modi:
L'uso di gas o calore elettrico per fondere particelle di silice in un'unica forma, o l'uso di sostanze chimiche per sintetizzare il vetro, entrambi questi processi possono creare una struttura 3D reticolata viscosa, che ha eccellenti proprietà ottiche, resistenza agli shock termici e basso coefficiente di dilatazione termica, il che significa che non si espanderà in modo significativo con l'aumento della temperatura.
Caratteristiche del quarzo fuso
Il quarzo fuso ha molte proprietà benefiche, rendendolo un materiale ideale per i prodotti ottici, prodotti high-tech e lavorazione del vetro per varie altre applicazioni. Questi includono:
Proprietà chimiche: il quarzo fuso produce un vetro chimicamente inerte, che si ritiene abbia un elevato livello di purezza chimica. Ciò significa che può essere esposto a diversi tipi di sostanze chimiche utilizzate in commercio, ambienti industriali e di laboratorio senza degrado o danni. Sebbene sia l'idrossido di potassio che l'acido fluoridrico possano danneggiarlo, è compatibile con la maggior parte degli altri prodotti chimici.
Proprietà elettriche: il vetro di silice fusa è isolato elettricamente. La sua resistenza varia con la temperatura, che vanno da 1018 OH * cm (20 °C) per 1010 OH * cm (400 °C). Ha anche buone proprietà dielettriche e prestazioni ad alta frequenza, bassa costante dielettrica e bassa perdita dielettrica. A causa dell'ampio divario del legame di ossigeno del silicio nella struttura del materiale, solo le impurità ioniche nel materiale possono essere cariche e conduttive, rendendolo estremamente resistente.
Proprietà meccaniche: Una delle proprietà più singolari e favorevoli del quarzo fuso è la sua elasticità. I produttori possono produrre componenti MEMS flessibili, altrimenti andranno incontro a rotture o usura durante il movimento. Sebbene il vetro standard non possa essere utilizzato per produrre micro dispositivi flessibili a causa del rischio di crepe nella fase di finitura, la silice fusa ha una maggiore elasticità e resistenza alle microfratture. Anche la forza e la resistenza alla compressione del quarzo fuso sono incredibili. Il danno da trazione è più probabile del danno da compressione.
Caratteristiche ottiche: la silice fusa è un materiale altamente trasparente, che può essere utilizzato per applicazioni dalla luce ultravioletta a quella infrarossa, copre l'intero spettro visibile e si estende ben oltre il suo raggio d'azione. I produttori possono anche personalizzare il trasferimento delle parti modificando la tecnologia e i livelli di purezza utilizzati nel processo di produzione. Inquinanti come l'alluminio, ferro, e il sodio cambia l'assorbimento della luce.
Prestazioni termiche La silice fusa ha un coefficiente di dilatazione termica basso e molto consistente, rendendolo una scelta di materiale eccellente per i componenti che devono essere stabili su un'ampia gamma di temperature. Questa caratteristica e la sua eccellente stabilità dimensionale gli consentono di resistere agli sbalzi termici e ai danni associati.
Applicazione di quarzo fuso
Grazie alle sue caratteristiche superiori, la silice fusa può essere utilizzata in varie lavorazioni di precisione per uso commerciale, applicazioni industriali e di laboratorio. Alcune delle applicazioni più comuni includono:
Vetro di precisione chimico e medicale: i componenti in silice fusa possono resistere all'esposizione a sostanze chimiche e formulazioni farmaceutiche perché sono chimicamente puri e resistenti ai danni chimici e termici.
Elettronica/Elettronica: Il quarzo fuso può essere utilizzato per realizzare parti isolanti perché non sono conduttive, fornire un'elevata intensità del campo di penetrazione, e garantire basse perdite elettriche.
Funzionamento ad alta temperatura: A causa del basso coefficiente di dilatazione termica della silice fusa, può essere utilizzato per fabbricare componenti per applicazioni ad alta temperatura.
Luce e tecnologia laser: componenti di silice fusa possono essere utilizzati per la separazione laser della luce.
Componenti del sistema ottico: i produttori possono produrre componenti ottici di trasmissione, specchi, componenti di misurazione e lenti per sistemi ottici.
Semiconduttore: Grazie alla sua purezza, la silice fusa viene solitamente utilizzata per componenti a semiconduttore.
Salute ultravioletta: il quarzo fuso è resistente alle alte temperature e alle radiazioni. Il vetro al quarzo ultravioletto può essere utilizzato per fabbricare attrezzature sanitarie ultraviolette. Permette anche il passaggio della luce UVC, contribuendo così alla disinfezione.
Taglio di quarzo fuso
https://www.youtube.com/watch?v=zoS5XGlmYH8
