Hem
Material
Kvartsglas smält med olika sorters ren naturlig kvarts
Konstruktionsdrag Av Kvartsglas
Rent kvartsglas består av en enkel kiseldioxid (SiO₂)-komponent, och Si-O-bindningarna i kvartsglas är ordnade i ett kortavstånd ordnat och långväga oordnat tillstånd. På grund av den starka och stabila bindningsenergin hos Si- O-bindning, kvartsglas har en hög mjukningstemperatur, utmärkt spektraltransmittans, mycket låg värmeutvidgningskoefficient och konduktivitet, mycket hög kemisk stabilitet, strålningsbeständighet och lång livslängd under extrema förhållanden.
Optisk egenskap
Kvartsglas har en rad utmärkta optiska egenskaper. Jämfört med vanligt glas har kvartsglas med hög renhet god transmittans i ett extremt brett spektrum från det avlägsna ultravioletta (160nm) till det långt infraröda (5μm), vilket inte är tillgängligt i allmänt optiskt glas. Den utmärkta spektrala transmittansen och optiska enhetligheten gör att kvartsglas används i stor utsträckning i halvledarlitografi och precisionsoptiska enheter. Dessutom har kvartsglas bra strålningsbeständighet, kvartsglaset med strålningsbeständigt har använts i stor utsträckning som ett fönstermaterial för rymdfarkoster, skyddskåpor för nyckelkomponenter i rymdlaboratoriet.
Mekanisk egendom
Kvartsglas liknar vanligt glas, de är spröda och hårda material. På samma sätt som för vanligt glas påverkas hållfasthetsparametrarna för kvartsglas av många faktorer. Inklusive yttillstånd, geometri och testmetod. Tryckhållfastheten hos transparent kvartsglas är i allmänhet 490 ~ 1960 MPa, draghållfastheten är 50 ~ 70 MPa, böjhållfastheten är 66 ~ 108 MPa och vridhållfastheten är cirka 30 MPa.
Elektriska egenskaper
Kvartsglas är ett utmärkt elektriskt isolerande material. Jämfört med vanligt glas har kvartsglas en högre resistivitet, och resistiviteten hos kvartsglas vid rumstemperatur är så hög som 1,8×1019Ω∙cm. Dessutom har kvartsglas en högre genomslagsspänning (cirka 20 gånger den för vanligt glas) och en lägre dielektrisk förlust. Kvartsglasets resistivitet minskade något med temperaturökningen och resistiviteten hos ogenomskinligt kvartsglas var lägre än hos transparent kvartsglas.
Termisk egenskap
Eftersom kvartsglaset är nästan helt av den starka Si-O-bindningen, är dess mjukningstemperatur mycket hög och den långsiktiga arbetstemperaturen kan nå 1000 ℃. Dessutom är den termiska expansionskoefficienten för kvartsglas den lägsta bland vanliga industriglas , och dess linjära expansionskoefficient kan nå 5×10-7/℃. Specialbehandlat kvartsglas kan till och med uppnå noll expansion. Kvartsglas har också mycket bra värmechockbeständighet, även om det upprepade gånger upplever en stor temperaturskillnad på kort tid kommer det inte att spricka. Dessa utmärkta termiska egenskaper gör kvartsglas oersättligt i höga temperaturer och extrema arbetsmiljöer.
Kvartsglas med hög renhet kan användas i chiptillverkning i halvledarindustrin, hjälpmaterial för tillverkning av optiska fibrer, observationsfönster för industriella högtemperaturugnar, elektriska ljuskällor med hög effekt och rymdfärjans yta som ett värmeisoleringsskikt .Den extremt låga termiska expansionskoefficienten gör det också möjligt att använda kvartsglas i precisionsinstrument och linsmaterial för stora astronomiska teleskop.
Kemiska egenskaper
Kvartsglas har mycket god kemisk stabilitet. Till skillnad från andra kommersiella glas är kvartsglas kemiskt stabilt mot vatten, därför kan det användas i vattendestillerare som kräver mycket hög renhet av vatten. Kvartsglas har utmärkt syra- och saltbeständighet, därför kan det användas i vattendestillatörer som kräver mycket hög renhet av vatten. Kvartsglas har utmärkt syra- och saltbeständighet, förutom fluorvätesyra, fosforsyra och basiska saltlösningar, reagerar det inte med de flesta syror och saltlösningar. Jämfört med syra- och saltlösningar har kvartsglas dålig alkalibeständighet och reagerar med alkalilösningar vid höga temperaturer. Dessutom reagerar inte kvartsglas och de flesta oxider, metaller, icke-metaller och gaser vid normala temperaturer. Den extremt höga renheten och goda kemiska stabiliteten gör kvartsglas lämpligt för användning i miljöer med höga produktionsförhållanden inom halvledartillverkning.
Övriga fastigheter
Permeabilitet: Strukturen hos kvartsglas är mycket avslappnad, och även vid höga temperaturer tillåter den joner av vissa gaser att diffundera genom nätverket. Diffusionen av natriumjoner är snabbast. Denna prestanda hos kvartsglas är särskilt viktig för användare, till exempel när kvartsglas används som en högtemperaturbehållare eller diffusionsrör i halvledarindustrin, på grund av den höga renheten hos halvledarmaterialet, det eldfasta materialet i kontakt med kvarts glas som ugnsfoder måste förbehandlas genom hög temperatur och rengöring, avlägsnande av alkaliska föroreningar av kalium och natrium, och kan sedan läggas i kvartsglas för användning.
Applicering av kvartsglas
Som ett viktigt material används kvartsglas i stor utsträckning inom optisk kommunikation, flyg, elektrisk ljuskälla, halvledare, optisk ny teknik.
1. Optiskt kommunikationsfält: kvartsglas är ett hjälpmaterial för produktion av prefabricerade stavar för optiska fibrer och ritning av optiska fibrer, främst betjänar basstationssammankopplingsmarknaden, och ankomsten av 5G-eran har medfört en enorm efterfrågan på optisk fiber.
2. Ny ljusaspekt: högtryckskvicksilverlampa, xenonlampa, volframjodidlampa, talliumjodidlampa, infraröd lampa och bakteriedödande lampa.
3. Halvledaraspekt: Kvartsglas är ett oumbärligt material i produktionsprocessen av halvledarmaterial och enheter, såsom Grown germanium, Crucible of silicon single crystal, ugnskärnrör och klockburk...etc.
4. Inom området för ny teknik: med dess utmärkta prestanda för ljud, ljus och elektricitet, ultraljudsfördröjningslinje på radar, infraröd spårningsriktning, prisma, lins för infraröd fotografering, kommunikation, spektrograf, spektrofotometer, reflekterande fönster i ett stort astronomiskt teleskop , högtemperaturdriftsfönster, reaktorer, radioaktiva installationer; Raketer, Noskon av missiler, munstycken och radom, Radioisoleringsdelar för konstgjorda satelliter; termobalans, vakuumadsorptionsanordning, precisionsgjutning...etc.
Kvartsglas används också inom kemisk industri, metallurgi, elektrisk, vetenskaplig forskning och andra aspekter. I den kemiska industrin, kan göra hög temperatur syrabeständig gasförbränning, kyl- och ventilationsanordningar; Lagringsenhet; Beredning av destillerat vatten, saltsyra, salpetersyra, svavelsyra, etc., och andra fysikaliska och kemiska experiment. Vid högtemperaturdrift kan den användas som elektriskt ugnskärnrör och gasförbränningsradiator. Inom optik kan kvartsglas och kvartsglasull användas som raketmunstycken, rymdskeppsvärmesköld och observationsfönster, med ett ord, med utvecklingen av modern vetenskap och teknik har kvartsglas använts mer allmänt inom olika områden.
Användningsområden för kvartsglas
Med utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper används kvartsglas i stor utsträckning i hög temperatur, ren, korrosionsbeständighet, ljustransmission, filtrering och annan specifik högteknologisk produktproduktionsprocessmiljö, är ett oumbärligt viktigt material inom halvledare, rymd, optisk kommunikation.
Halvledarfält
Halvledarkvartsglasprodukter står för 68 % av marknaden för kvartsglasprodukter, och halvledarområdet är det största applikationsområdet på kvartsglasmarknaden efterföljande. Kvartsglasmaterial och -produkter används i stor utsträckning i tillverkningsprocesser för halvledarchip och krävs för att bära enheter och kavitetsförbrukningsmaterial för halvledaretsning, diffusion och oxidationsprocesser.
Optisk kommunikationsfält
Kvartsstavar är det huvudsakliga råmaterialet för tillverkning av optiska fibrer. Mer än 95% av de prefabricerade fiberstängerna är uppdelade i kvartsglas med hög renhet, och mycket kvartsglasmaterial förbrukas i tillverkningsprocessen för fiberstångstillverkning och tråddragning, såsom hållarstänger och kvartskoppar.
Optik arkiverad
Syntetiskt kvartsglasmaterial används som lins, prisma, TFT-LCD HD-skärm och IC-ljusmasksubstratmaterial i det avancerade optiska området.
Kvartsglasprodukter är viktiga förbrukningsmaterial och råvaror inom olika områden, vilket begränsar produktionen av produkter i nedströmsindustrin, och det finns ingen alternativ produkt för närvarande, så efterfrågan på kvartsglas är långsiktig. I nedströmsindustrin, särskilt den accelererade utvecklingen av halvledar- och solcellsindustrin, kommer välståndet för kvartsglasindustrin att fortsätta att öka.
| Flamsmält kvarts | Elektrisk smält kvarts | Opak kvarts | Syntetisk kvarts | ||
| Mekaniska egenskaper | Densitet (g/cm3) | 2.2 | 2.2 | 1,95-2,15 | 2.2 |
| Youngs modul（Gpa） | 74 | 74 | 74 | 74 | |
| Poissons förhållande | 0,17 | 0,17 | 0,17 | ||
| Böjning St reng th(MPa) | 65-95 | 65-95 | 42-68 | 65-95 | |
| Tryckhållfasthet(MPa) | 1100 | 1100 | 1100 | ||
| Brottgräns(MPa) | 50 | 50 | 50 | ||
| Torsion St alltid th(MPa) | 30 | 30 | 30 | ||
| Mohs hårdhet(MPa) | 6-7 | 6-7 | 6-7 | ||
| Bubbeldiameter(kl) | 100 | ||||
| Elektriska egenskaper | Dielektrisk konstant (10GHz) | 3,74 | 3,74 | 3,74 | 3,74 |
| Förlustfaktor（10GHz） | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | 0,0002 | |
| Dielec trie St reng th(V/m) | 3,7x107 | 3,7x107 | 3,7x107 | 3,7x107 | |
| Resistivitet（20°C）（Q・centimeter) | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | >1X1016 | |
| Resistivitet（1000℃）（Q •cm） | >1X106 | >1X106 | >1X106 | >1X106 | |
| Termiska egenskaper | Mjukningspunkt (C) | 1670 | 1710 | 1670 | 1600 |
| Glödgningspunkt (C) | 1150 | 1215 | 1150 | 1100 | |
| St rain Point(C) | 1070 | 1150 | 1070 | 1000 | |
| Värmeledningsförmåga(W/M・K) | 1,38 | 1,38 | 1.24 | 1,38 | |
| Specifik värme（20℃）（J/KG・K） | 749 | 749 | 749 | 790 | |
| Expansionskoefficient（X10-7/K) | a:25C~200C6.4 | a:25C~100C5.7 | a:25C~200C6.4 | a:25C~200C6.4 | |