Кварцевое стекло – твердая фаза (однокомпонентное стекло) расплава чистого кремнезема SiO2 (виде кварцевого песка, синтетического сырья, горного хрусталя или жилистого кварца). Охлаждение расплава должно осуществляться определенным образом, исключающим образование кристаллов на поверхности или в толще изделия. Структуру материала составляют расположенные под разными углами друг к другу кремниево-кислородные тетраэдры, которые взаимодействуют и связываются между собой благодаря ионам кислорода. Расположены тетраэдры в случайном порядке, что говорит об аморфности кварцевого стекла.
Кварцевое стекло широко используемый в быту и промышленности материал благодаря совокупности своих характеристик. Высокая оптическая пропускная способность, механическая прочность, очень низкий коэффициент теплового расширения, термостойкость, кварцевое стекло является вакуумплотным и негигроскопичным материалом, устойчиво к воздействию кислот (кроме фтороводородной и ортофосфорной, нагретой свыше 300°С), инертно по отношению к другим веществам, имеет высокую радиационно-оптическую устойчивость, является диэлектриком. Кварцевое стекло химически не взаимодействует практически со всеми аналитическими растворами и осадками и с успехом заменяет химическую посуду, изготовленную из платины.
Различают несколько типов кварцевого стекла в зависимости от его состава, структуры и свойств. Оптическое кварцевое стекло характеризуется высоким коэффициентом светопропускания в видимом, ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне либо же сразу во всех перечисленных диапазонах. Техническое кварцевое стекло имеет в своей структуре воздушные пузырьки, но являющееся прозрачным и также с высоким светопропусканием. Легированное кварцевое стекло, стекло с введенными в него добавками, изменяющими его свойства и характеристики (например цвет и спектр пропускания). Особо чистое кварцевое стекло – содержание примесей менее 10-3мас. %. Непрозрачное кварцевое стекло имеет в своей структуре большое количество воздушных пузырьков, используется для производства термостойкой и огнеупорной кварцевой керамики.
Кварцевое стекло нашло применение во многих отраслях промышленности, вот только некоторые из них:
- ракетостроение – изготовление обтекателей антенн, теплообменников, сопел.
- микроэлектроника – кассеты для кремниевых пластин, кварцевые нагреватели, лампы, диффузионные трубы, топочные камеры для изготовления кремниевых плат.
- химическая промышленность – кварц используется как при производстве, так и в лабораторной и исследовательской деятельности, в качестве посуды для агрессивных сред, емкостей хранения, холодильников и испарителей, кювет, барботеров и др.
- авиационная и космическая сфера – иллюминаторы и стекла приборов.
- металлургическая промышленность – тигли, смотровые окна.
Физико-химические свойства кварцевого стекла
|
Химический состав |
SiO2 |
≥99,8% |
|
Al2O3 |
≤0,12% |
|
|
Fe2O3 |
≤0,02% |
|
|
TiO2 |
≤0,018% |
|
|
MgO |
≤0,004% |
|
|
Na2O |
≤0,004% |
|
|
CaO |
≤0,007% |
|
|
K2O |
≤0,004% |
|
|
Физические свойства |
Объемная плотность |
≥1,90-1,95 г/см3 |
|
Кажущаяся пористость |
≤15% |
|
|
Предел прочности на сжатие (при нормальных условиях) |
≥50 МПа |
|
|
Предел прочности на изгиб (при нормальных условиях) |
≥25 МПа |
|
|
Предел прочности на изгиб (при температуре 600°С) |
≥28 МПа |
|
|
Степень кристаллизации |
1% |
|
|
Количество теплосмен (переход 1100°С - 20°С) |
≥10 раз |
|
|
Теплопроводность |
20°С – 0,64 Вт/м°К 500°С – 0,81 Вт/м°К 1090°С – 0,88 Вт/м°К |
|
|
Коэф. теплового расширения (при 1100°С) |
≤0,9*106 °С-1 |
|
|
Температура начала размягчения |
1650°С |
|
|
Рабочая температура |
1250°С |
|
|
Удельная электрическая проводимость (при 20°С) |
10−14 — 10−16 Ом−1*м−1 |
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь (при 20°С и частоте 1016 Гц) |
0,0025 — 0,0006 |
|
|
Радиационно-оптическая стабильность (к гамма-излучению) |
стабилен |
|
|
Химическая стабильность |
высокая устойчивость к воде и кислотам |
Мы изготавливаем кварцевые трубы любых диаметров, кварцевые лодочки и кассеты, холодильники, подложки, тигли, колпачки, кольца, улавливатели, барботеры, смотровые окошки и иллюминаторы, а также многое другое. Готовы рассмотреть изготовление изделий по чертежам заказчика больших и малых партий в короткие сроки.
|
Стандартные размеры кварцевых тиглей и лодочек |
размер |
Объем |
|
Тигель из плавленого кварца цилиндрического типа |
Φ40*70 мм |
50 мл |
|
Φ50*50 мм |
50 мл |
|
|
Φ70*65 мм |
100 мл |
|
|
Φ70*80 мм |
150 мл |
|
|
Φ75*80 мм |
200 мл |
|
|
Φ85*65 мм |
200 мл |
|
|
Φ80*75 мм |
200 мл |
|
|
Φ100*80 мм |
300 мл |
|
|
Φ100*110 мм |
500 мл |
|
|
Φ100*120 мм |
500 мл |
|
|
Φ100*170 мм |
750 мл |
|
|
Φ120*120 мм |
750 мл |
|
|
Φ130*100 мм |
800 мл |
|
|
Φ130*200 мм |
1500 мл |
|
|
Φ150*100 мм |
1000 мл |
|
|
Φ200*200 мм |
3000 мл |
|
|
Φ215*340 мм |
5000 мл |
|
|
Лодочка из плавленого кварца |
100*100*50 мм |
500мл |
