Koti
Materiaalit
0102030405
Kvartsilasi sulatettu erilaisilla puhtailla luonnonkvartseilla
Kvartsilasin rakenneominaisuus
Puhdas kvartsilasi koostuu yhdestä piidioksidikomponentista (SiO₂) ja kvartsilasin Si-O-sidokset on järjestetty lyhyen kantaman järjestykseen ja pitkän kantaman epäjärjestykseen. Si:n vahvan ja vakaan sidosenergian ansiosta O bond, kvartsilasilla on korkea pehmenemislämpötila, erinomainen spektrin läpäisy, erittäin alhainen lämpölaajenemis- ja johtavuuskerroin, erittäin korkea kemiallinen stabiilisuus, säteilyn kestävyys ja pitkä käyttöikä äärimmäisissä olosuhteissa.
Optinen ominaisuus
Kvartsilasilla on useita erinomaisia optisia ominaisuuksia. Tavalliseen lasiin verrattuna erittäin puhtaalla kvartsilasilla on hyvä läpäisykyky erittäin laajalla spektrillä kauko-ultravioletista (160 nm) kauko-infrapunaan (5 μm), jota ei ole saatavana tavallisessa optisessa lasissa. Erinomaisen spektrin läpäisevyyden ja optisen tasaisuuden ansiosta kvartsilasia käytetään laajalti puolijohdelitografiassa ja tarkkuusoptisissa laitteissa. Lisäksi kvartsilasilla on hyvä säteilynkestävyys, säteilynkestävää kvartsilasia on käytetty laajalti avaruusalusten ikkunamateriaalina, suojakuorina avaruuslaboratorion avainkomponentteja.
Mekaaninen ominaisuus
Kvartsilasi on samanlainen kuin tavallinen lasi, se on hauras ja kova materiaali. Kuten tavallisen lasin, kvartsilasin lujuusparametreihin vaikuttavat monet tekijät. Mukaan lukien pinnan tila, geometria ja testausmenetelmä. Läpinäkyvän kvartsilasin puristuslujuus on yleensä 490 ~ 1960 MPa, vetolujuus 50 ~ 70 MPa, taivutuslujuus 66 ~ 108 MPa ja vääntölujuus on noin 30 MPa.
Sähköiset ominaisuudet
Kvartsilasi on erinomainen sähköä eristävä materiaali. Tavalliseen lasiin verrattuna kvartsilasilla on suurempi ominaisvastus, ja kvartsilasin ominaisvastus huoneenlämpötilassa on jopa 1,8 × 1019Ω∙cm. Lisäksi kvartsilasilla on suurempi läpilyöntijännite (noin 20 kertaa tavalliseen lasiin verrattuna) ja pienempi dielektrinen häviö. Kvartsilasin ominaisvastus pieneni hieman lämpötilan noustessa ja läpinäkymättömän kvartsilasin resistiivisyys oli pienempi kuin lasin resistiivisyys. läpinäkyvä kvartsilasi.
Lämpöominaisuus
Koska kvartsilasi on lähes kaikki vahva Si-O-sidos, sen pehmenemislämpötila on erittäin korkea ja pitkäaikainen käyttölämpötila voi olla 1000 ℃. Lisäksi kvartsilasin lämpölaajenemiskerroin on alhaisin tavallisista teollisuuslaseista. , ja sen lineaarinen laajenemiskerroin voi olla 5 × 10-7 / ℃. Erikoiskäsitelty kvartsilasi voi jopa saavuttaa nollalaajenemisen. Kvartsilasilla on myös erittäin hyvä lämpöiskunkestävyys, vaikka se kokeekin toistuvasti suuren lämpötilaeron lyhyessä ajassa, se ei halkeile. Nämä erinomaiset lämpöominaisuudet tekevät kvartsilasista korvaamattoman korkeissa lämpötiloissa ja äärimmäisissä työympäristöissä.
Erittäin puhdasta kvartsilasia voidaan käyttää siruvalmistuksessa puolijohdeteollisuudessa, apumateriaaleja optisten kuitujen valmistukseen, tarkkailuikkunoita teollisuuden korkean lämpötilan uuneihin, suuritehoisia sähkövalolähteitä ja avaruussukkulan pintaa lämmöneristyskerroksena Äärimmäisen alhainen lämpölaajenemiskerroin mahdollistaa myös kvartsilasin käytön tarkkuusinstrumenteissa ja suurten tähtitieteellisten teleskooppien linssien materiaaleissa.
Kemialliset ominaisuudet
Kvartsilasilla on erittäin hyvä kemiallinen stabiilisuus. Toisin kuin muu kaupallinen lasi, kvartsilasi on kemiallisesti stabiili veden suhteen, joten sitä voidaan käyttää veden tislaamoissa, jotka vaativat erittäin korkean puhtauden. Kvartsilasilla on erinomainen hapon ja suolan kestävyys, joten sitä voidaan käyttää vesitislaamoissa, jotka vaativat erittäin korkeaa veden puhtautta. Kvartsilasilla on erinomainen hapon ja suolan kestävyys, fluorivetyhappoa, fosforihappoa ja emäksisiä suolaliuoksia lukuun ottamatta se ei reagoi useimpien happojen ja suolaliuosten kanssa. Happo- ja suolaliuoksiin verrattuna kvartsilasilla on huono alkalinkestävyys ja se reagoi alkaliliuosten kanssa korkeissa lämpötiloissa. Lisäksi kvartsilasi ja useimmat oksidit,metallit, ei-metallit ja kaasut eivät reagoi normaaleissa lämpötiloissa. Erittäin korkea puhtaus ja hyvä kemiallinen stabiilisuus tekevät kvartsilasista sopivan käytettäväksi ympäristöissä, joissa on korkeat tuotantoolosuhteet puolijohteiden valmistuksessa.
Muut ominaisuudet
Läpäisevyys: Kvartsilasin rakenne on hyvin rento ja jopa korkeissa lämpötiloissa mahdollistaa tiettyjen kaasujen ionien diffuusiota verkon läpi. Natrium-ionien diffuusio on nopein. Tämä kvartsilasin suorituskyky on erityisen tärkeä käyttäjille, esimerkiksi kun kvartsilasia käytetään korkean lämpötilan säiliönä tai diffuusioputkena puolijohdeteollisuudessa, johtuen puolijohdemateriaalin korkeasta puhtaudesta, tulenkestävä materiaali joutuu kosketuksiin kvartsin kanssa. uunin vuorauksena oleva lasi on esikäsiteltävä korkeassa lämpötilassa ja puhdistamalla, poistamalla alkaliset kalium- ja natriumepäpuhtaudet, ja sitten se voidaan laittaa kvartsilasiin käytettäväksi.
Kvartsilasin levitys
Tärkeänä materiaalina kvartsilasia käytetään laajalti optisessa viestinnässä, ilmailussa, sähköisessä valonlähteessä, puolijohteessa, optisessa uudessa tekniikassa.
1. Optinen viestintäkenttä: kvartsilasi on apumateriaali valokuitujen esivalmistettujen tankojen ja optisten kuitujen vetämiseen, palvelee pääasiassa tukiasemien yhteenliittämismarkkinoita, ja 5G-aikakauden saapuminen on tuonut valokuidun valtavan markkinakysynnän.
2. Uusi valonäkökohta: korkeapaineelohopealamppu, ksenonlamppu, volframijodidilamppu, talliumjodidilamppu, infrapunalamppu ja bakteereja tappava lamppu.
3. Puolijohdenäkökohta: Kvartsilasi on välttämätön materiaali puolijohdemateriaalien ja -laitteiden tuotantoprosessissa, kuten kasvatettu germanium, piin yksikiteinen upokas, uunin ydinputki ja kellopurkki jne.
4. Uuden tekniikan alalla: erinomaisella äänen, valon ja sähkön suorituskyvyllä, tutkan ultraääniviivelinjalla, infrapunaseurantasuunnan havainnolla, prismalla, infrapunavalokuvauksen linssillä, viestinnällä, spektrografilla, spektrofotometrillä, suuren tähtitieteellisen teleskoopin heijastava ikkuna , korkean lämpötilan käyttöikkuna, Reaktorit, radioaktiiviset laitteistot; Raketit, Ohjusten kärkikartio, suuttimet ja suojakupu, Radioeristysosat keinotekoisia satelliitteja varten; lämpötasapaino, tyhjiöadsorptiolaite, tarkkuusvalu jne.
Kvartsilasia käytetään myös kemianteollisuudessa, metallurgiassa, sähkö-, tieteellisessä tutkimuksessa ja muissa asioissa. Kemianteollisuudessa voi tehdä korkean lämpötilan haponkestävää kaasunpolttoa, jäähdytys- ja ilmanvaihtolaitteita; Tallennuslaite; Tislatun veden, kloorivetyhapon, typpihapon, rikkihapon jne. sekä muiden fysikaalisten ja kemiallisten kokeiden valmistus. Korkean lämpötilan käytössä sitä voidaan käyttää sähköuunin ydinputkena ja kaasun polttopatterina. Optiikassa kvartsilasia ja kvartsilasivillaa voidaan käyttää rakettisuuttimina, avaruusalusten lämpösuojana ja havaintoikkunana, sanalla sanoen modernin tieteen ja tekniikan kehittyessä kvartsilasia on käytetty laajemmin eri aloilla.
Kvartsilasin käyttöalueet
Erinomaisilla fysikaalisilla ja kemiallisilla ominaisuuksilla varustettua kvartsilasia käytetään laajalti korkeissa lämpötiloissa, puhtaassa, korroosionkestävyydessä, valonläpäisy-, suodatus- ja muissa erityisissä korkean teknologian tuotteiden tuotantoprosessiympäristöissä, ja se on välttämätön tärkeä materiaali puolijohteiden, ilmailun ja optisen viestinnän aloilla.
Puolijohdekenttä
Puolijohdekvartsilasituotteet muodostavat 68 % kvartsilasituotteiden markkinoista, ja puolijohdeala on suurin sovellusala kvartsilasin loppupään markkinoilla. Kvartsilasimateriaaleja ja -tuotteita käytetään laajalti puolijohdesirun valmistusprosesseissa, ja niitä vaaditaan kuljettamaan puolijohdeetsaus-, diffuusio- ja hapetusprosesseja varten tarkoitettuja laitteita ja kaviteettitarvikkeita.
Optinen viestintäkenttä
Kvartsisauvat ovat optisten kuitujen valmistuksen pääraaka-aine. Yli 95 % esivalmistetuista kuitutankoista on jaettu erittäin puhtaaseen kvartsilasiin, ja paljon kvartsilasimateriaaleja kulutetaan kuitutangon valmistuksen ja langan vedon tuotantoprosessissa, kuten pitotangoissa ja kvartsikupeissa.
Optiikka arkistoitu
Synteettistä kvartsilasimateriaalia käytetään linssin, prisman, TFT-LCD HD -näytön ja IC-valomaskin substraattimateriaalina huippuluokan optisessa kentässä.
Kvartsilasituotteet ovat keskeisiä kulutus- ja raaka-aineita eri aloilla ja rajoittavat jatkoteollisuuden tuotteiden tuotantoa, eikä vaihtoehtoista tuotetta tällä hetkellä ole, joten kvartsilasin kysyntä on pitkäjänteistä. Jalostusteollisuudessa, erityisesti puolijohde- ja aurinkosähköteollisuuden kiihtyvässä kehityksessä, kvartsilasiteollisuuden vauraus jatkaa kasvuaan.
| Liekkisulatettu kvartsi | Sähkösulatettu kvartsi | Läpinäkymätön kvartsi | Synteettinen kvartsi | ||
| Mekaaniset ominaisuudet | Tiheys (g/cm).3) | 2.2 | 2.2 | 1,95-2,15 | 2.2 |
| Youngin Modulus(Gpa) | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| Poissonin luku | 0,17 | 0,17 | 0,17 | ||
| Taivutuslujuus(MPa) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| Puristuslujuus(MPa) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| Vetolujuus(MPa) | 50 | 50 | 50 | ||
| Torsional St aina th(MPa) | 30 | 30 | 30 | ||
| Mohsin kovuus(MPa) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| Kuplan halkaisija(pm) | 100 | ||||
| Sähköiset ominaisuudet | Dielektrinen vakio (10 GHz) | 3.74 | 3.74 | 3.74 | 3.74 |
| Häviökerroin (10 GHz) | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | |
| Dielec trie St reng th(V/m) | 3,7x107 | 3,7x107 | 3,7x107 | 3,7x107 | |
| Resistanssi (20°C) (Q・cm) | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| Resistanssi (1000℃) (Q •cm) | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| Lämpöominaisuudet | Pehmenemispiste (C) | 1670 | 1710 | 1670 | 1600 |
| Hehkutuspiste (C) | 1150 | 1215 | 1150 | 1100 | |
| St Rain Point(C) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| Lämmönjohtokyky(W/M・K) | 1.38 | 1.38 | 1.24 | 1.38 | |
| Ominaislämpö(20℃)（J/KG・K) | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| Laajenemiskerroin (X10).-7/K) | a:25C~200C6.4 | a:25C~100C5.7 | a:25C~200C6.4 | a:25C~200C6.4 | |