Leave Your Message
زجاج الكوارتز المصهور بمختلف أنواع الكوارتز الطبيعي النقي

زجاج الكوارتز

فئات المنتجات
منتجات مميزة

زجاج الكوارتز المصهور بمختلف أنواع الكوارتز الطبيعي النقي

وهي عبارة عن صهر مصنوع من الكوارتز الطبيعي النقي بأنواعه (مثل الكريستال ورمل الكوارتز...إلخ). معامل التمدد الخطي صغير جدًا، وهو 1/10 ~ 1/20 من الزجاج العادي. ويتميز بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية. مقاومته للحرارة عالية جدًا، ودرجة حرارة الاستخدام المتكرر هي 1100 درجة مئوية ~ 1200 درجة مئوية، ويمكن أن تصل درجة حرارة الاستخدام على المدى القصير إلى 1400 درجة مئوية. يستخدم زجاج الكوارتز بشكل رئيسي في معدات المختبرات ومعدات التكرير للمنتجات الخاصة عالية النقاء.


زجاج الكوارتز عبارة عن مادة غير متبلورة تحتوي على مكون واحد من السيليكا، وبنيتها المجهرية عبارة عن شبكة بسيطة تتكون من وحدات هيكلية رباعية السطوح من السيليكا. نظرًا لأن طاقة الروابط الكيميائية Si-O كبيرة جدًا، فإن الهيكل محكم للغاية، لذلك يتمتع زجاج الكوارتز بميزة فريدة من نوعها. الخصائص، وخاصة الخصائص البصرية لزجاج الكوارتز الشفاف ممتازة جدًا، ونفاذية ممتازة في نطاق الطول الموجي المستمر من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء، وهو زجاج مثالي للاستخدام في المركبات الفضائية، ونوافذ أنفاق الرياح، والأنظمة الضوئية الطيفية.

    ميزة البناء من زجاج الكوارتز

    يتكون زجاج الكوارتز النقي من مكون سيليكا واحد (SiO₂)، ويتم ترتيب روابط Si-O في زجاج الكوارتز في حالة اضطراب مرتبة قصيرة المدى وطويلة المدى. نظرًا لطاقة الروابط القوية والمستقرة لـ Si- O السندات، زجاج الكوارتز لديه درجة حرارة تليين عالية، نفاذية طيفية ممتازة، معامل منخفض جدًا للتمدد الحراري والموصلية، ثبات كيميائي عالي جدًا، مقاومة للإشعاع وميزات حياة عمل طويلة في ظل الظروف القاسية.

    الملكية البصرية

    يتمتع زجاج الكوارتز بمجموعة من الخصائص البصرية الممتازة. بالمقارنة مع الزجاج العادي، يتمتع زجاج الكوارتز عالي النقاء بنفاذية جيدة في نطاق واسع للغاية من الأشعة فوق البنفسجية البعيدة (160 نانومتر) إلى الأشعة تحت الحمراء البعيدة (5 ميكرومتر)، وهو غير متوفر في الزجاج البصري العام. النفاذية الطيفية الممتازة والتوحيد البصري يجعل زجاج الكوارتز يستخدم على نطاق واسع في الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات والأجهزة البصرية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع زجاج الكوارتز بمقاومة جيدة للإشعاع، وقد تم استخدام زجاج الكوارتز المقاوم للإشعاع على نطاق واسع كمواد نافذة للمركبات الفضائية، وأغطية واقية للمركبات الفضائية. المكونات الرئيسية للمختبر الفضائي.

    الملكية الميكانيكية

    زجاج الكوارتز يشبه الزجاج العادي، فهو مادة هشة وصلبة. كما هو الحال مع الزجاج العادي، تتأثر معلمات قوة زجاج الكوارتز بعدة عوامل. بما في ذلك حالة السطح والهندسة وطريقة الاختبار. قوة الضغط لزجاج الكوارتز الشفاف بشكل عام هي 490 ~ 1960MPa، قوة الشد هي 50 ~ 70MPa، قوة الانحناء هي 66 ~ 108MPa، وقوة الالتواء حوالي 30MPa.

    الخصائص الكهربائية

    يعتبر زجاج الكوارتز مادة عازلة كهربائية ممتازة. بالمقارنة مع الزجاج العادي، يتمتع زجاج الكوارتز بمقاومة أعلى، ومقاومة زجاج الكوارتز في درجة حرارة الغرفة تصل إلى 1.8×1019Ω∙cm. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع زجاج الكوارتز بجهد انهيار أعلى (حوالي 20 مرة من الزجاج العادي) وفقدان عازل أقل. انخفضت مقاومة زجاج الكوارتز قليلاً مع زيادة درجة الحرارة، وكانت مقاومة زجاج الكوارتز غير الشفاف أقل من مقاومة زجاج الكوارتز. زجاج الكوارتز الشفاف.

    الخاصية الحرارية

    نظرًا لأن زجاج الكوارتز يتكون تقريبًا من رابطة Si-O القوية، فإن درجة حرارة التليين عالية جدًا، ويمكن أن تصل درجة حرارة العمل على المدى الطويل إلى 1000 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، فإن معامل التمدد الحراري لزجاج الكوارتز هو الأدنى بين الزجاج الصناعي الشائع. ، ومعامل التمدد الخطي يمكن أن يصل إلى 5×10-7/°C. يمكن لزجاج الكوارتز المعالج خصيصًا أن يحقق توسعًا صفريًا. يتمتع زجاج الكوارتز أيضًا بمقاومة جيدة جدًا للصدمات الحرارية، حتى لو واجه اختلافًا كبيرًا في درجة الحرارة بشكل متكرر خلال فترة زمنية قصيرة، فلن يتشقق. هذه الخصائص الحرارية الممتازة تجعل زجاج الكوارتز لا يمكن استبداله في درجات الحرارة المرتفعة وبيئات العمل القاسية.

    يمكن استخدام زجاج الكوارتز عالي النقاء في صناعة الرقائق في صناعة أشباه الموصلات، والمواد المساعدة لصناعة الألياف الضوئية، ونوافذ المراقبة للأفران الصناعية ذات درجات الحرارة العالية، ومصادر الضوء الكهربائية عالية الطاقة، وسطح مكوك الفضاء كطبقة عازلة للحرارة. كما يسمح معامل التمدد الحراري المنخفض للغاية باستخدام زجاج الكوارتز في الأدوات الدقيقة ومواد العدسات للتلسكوبات الفلكية الكبيرة.

    الخواص الكيميائية

    يتمتع زجاج الكوارتز بثبات كيميائي جيد جدًا. على عكس الزجاج التجاري الآخر، فإن زجاج الكوارتز مستقر كيميائيًا أمام الماء، لذلك يمكن استخدامه في أجهزة تقطير المياه التي تتطلب درجة نقاء عالية جدًا من الماء. يتمتع زجاج الكوارتز بمقاومة ممتازة للأحماض والأملاح، لذلك يمكن استخدامه في أجهزة تقطير المياه التي تتطلب درجة نقاء عالية جدًا من الماء. يتمتع زجاج الكوارتز بمقاومة ممتازة للأحماض والملح، باستثناء حمض الهيدروفلوريك وحمض الفوسفوريك ومحاليل الملح الأساسية، فإنه لا يتفاعل مع معظم الأحماض والمحاليل الملحية. بالمقارنة مع المحاليل الحمضية والملحية، يتمتع زجاج الكوارتز بمقاومة قلوية ضعيفة ويتفاعل مع المحاليل القلوية عند درجات حرارة عالية. بالإضافة إلى ذلك، فإن زجاج الكوارتز ومعظم الأكاسيد والمعادن واللافلزات والغازات لا تتفاعل في درجات الحرارة العادية. النقاء العالي للغاية والاستقرار الكيميائي الجيد يجعل زجاج الكوارتز مناسبًا للاستخدام في البيئات ذات ظروف الإنتاج العالية في تصنيع أشباه الموصلات.

    خصائص أخرى

    النفاذية: هيكل زجاج الكوارتز مريح للغاية، وحتى في درجات الحرارة المرتفعة فإنه يسمح لأيونات بعض الغازات بالانتشار عبر الشبكة. وانتشار أيونات الصوديوم هو الأسرع. يعتبر هذا الأداء لزجاج الكوارتز مهمًا بشكل خاص للمستخدمين، على سبيل المثال، عندما يتم استخدام زجاج الكوارتز كحاوية عالية الحرارة أو أنبوب نشر في صناعة أشباه الموصلات، وذلك بسبب النقاء العالي لمواد أشباه الموصلات، والمواد المقاومة للحرارة التي تتلامس مع الكوارتز يجب معالجة الزجاج كبطانة للفرن مسبقًا بدرجة حرارة عالية وتنظيف وإزالة الشوائب القلوية من البوتاسيوم والصوديوم، ومن ثم يمكن وضعه في زجاج الكوارتز للاستخدام.

    تطبيق زجاج الكوارتز

    باعتباره مادة مهمة، يستخدم زجاج الكوارتز على نطاق واسع في الاتصالات البصرية، والفضاء، ومصدر الضوء الكهربائي، وأشباه الموصلات، والتكنولوجيا البصرية الجديدة.

    1. مجال الاتصالات البصرية: زجاج الكوارتز هو مادة مساعدة لإنتاج قضبان الألياف الضوئية الجاهزة وسحب الألياف الضوئية، ويخدم بشكل أساسي سوق التوصيل البيني للمحطة الأساسية، وقد أدى وصول عصر 5G إلى جلب طلب كبير في السوق على الألياف الضوئية.

    2. جانب الإضاءة الجديد: مصباح الزئبق عالي الضغط، مصباح زينون، مصباح يوديد التنغستن، مصباح يوديد الثاليوم، مصباح الأشعة تحت الحمراء ومصباح مبيد للجراثيم.

    3. جانب أشباه الموصلات: يعتبر زجاج الكوارتز مادة لا غنى عنها في عملية إنتاج المواد والأجهزة شبه الموصلة، مثل الجرمانيوم المزروع، وبوتقة السيليكون البلورية المفردة، وأنبوب قلب الفرن، وجرة الجرس...إلخ.

    4. في مجال التكنولوجيا الجديدة: مع أدائها الممتاز للصوت والضوء والكهرباء، خط تأخير بالموجات فوق الصوتية على الرادار، تحديد اتجاه التتبع بالأشعة تحت الحمراء، المنشور، عدسة التصوير بالأشعة تحت الحمراء، الاتصالات، مقياس الطيف، مقياس الطيف الضوئي، النافذة العاكسة للتلسكوب الفلكي الكبير نافذة التشغيل ذات درجة الحرارة العالية، المفاعلات، المنشآت المشعة؛ الصواريخ، مخروط مقدمة الصواريخ، الفوهات والرادارات، الأجزاء العازلة للراديو للأقمار الصناعية؛ التوازن الحراري، جهاز الامتزاز الفراغي، الصب الدقيق...إلخ.

    يستخدم زجاج الكوارتز أيضًا في الصناعة الكيميائية والمعادن والكهرباء والبحث العلمي وجوانب أخرى. في الصناعة الكيميائية، يمكن القيام باحتراق الغاز المقاوم للأحماض بدرجة حرارة عالية، وأجهزة التبريد والتهوية؛ جهاز التخزين؛ تحضير الماء المقطر وحمض الهيدروكلوريك وحامض النيتريك وحامض الكبريتيك وما إلى ذلك، وغيرها من التجارب الفيزيائية والكيميائية. في التشغيل بدرجة حرارة عالية، يمكن استخدامه كأنبوب أساسي للفرن الكهربائي ومبرد احتراق الغاز. في مجال البصريات، يمكن استخدام زجاج الكوارتز والصوف الزجاجي الكوارتز كفوهات صاروخية، ودرع حراري للمركبات الفضائية ونافذة مراقبة، باختصار، مع تطور العلوم والتكنولوجيا الحديثة، تم استخدام زجاج الكوارتز على نطاق واسع في مختلف المجالات.

    مجالات تطبيق زجاج الكوارتز

    مع الخصائص الفيزيائية والكيميائية الممتازة، يستخدم زجاج الكوارتز على نطاق واسع في درجات الحرارة العالية والنظيفة ومقاومة التآكل ونقل الضوء والترشيح وغيرها من بيئة عملية إنتاج المنتجات ذات التقنية العالية، وهو مادة مهمة لا غنى عنها في مجالات أشباه الموصلات والفضاء والاتصالات البصرية.

    مجال أشباه الموصلات
    تمثل منتجات زجاج الكوارتز شبه الموصل 68% من سوق منتجات زجاج الكوارتز، ويعد مجال أشباه الموصلات أكبر مجال تطبيقي في سوق زجاج الكوارتز النهائي. تُستخدم مواد ومنتجات زجاج الكوارتز على نطاق واسع في عملية تصنيع شرائح أشباه الموصلات، وهي مطلوبة لحمل الأجهزة والمواد الاستهلاكية للتجويف لعمليات حفر أشباه الموصلات ونشرها وأكسدةها.

    مجال الاتصالات البصرية
    قضبان الكوارتز هي المادة الخام الرئيسية لتصنيع الألياف الضوئية. يتم تقسيم أكثر من 95% من قضبان الألياف الجاهزة إلى زجاج كوارتز عالي النقاء، ويتم استهلاك الكثير من مواد زجاج الكوارتز في عملية إنتاج قضبان الألياف وسحب الأسلاك، مثل قضبان الإمساك وأكواب الكوارتز.

    البصريات المقدمة
    يتم استخدام مادة زجاج الكوارتز الاصطناعية كعدسة ومنشور وشاشة TFT-LCD HD ومواد ركيزة لقناع الضوء IC في المجال البصري المتطور.

    تعتبر منتجات زجاج الكوارتز من المواد الاستهلاكية والمواد الخام الرئيسية في مختلف المجالات، مما يحد من إنتاج المنتجات في الصناعة النهائية، ولا يوجد منتج بديل في الوقت الحاضر، وبالتالي فإن الطلب على زجاج الكوارتز طويل الأجل. في الصناعات النهائية، وخاصة التطور المتسارع لصناعات أشباه الموصلات والصناعات الكهروضوئية، سيستمر ازدهار صناعة زجاج الكوارتز في الزيادة.

    لهب تنصهر الكوارتز الكوارتز المنصهر الكهربائي كوارتز غير شفاف الكوارتز الاصطناعية
    الخواص الميكانيكية الكثافة (جم / سم3) 2.2 2.2 1.95-2.15 2.2
    معامل يونج(المعدل التراكمي) 74 74 74 74
    نسبة بواسون 0.17 0.17 0.17
    الانحناء سانت رينج ال(MPa)   65-95 65-95 42-68 65-95
    قوة الضغط(MPa)   1100 1100 1100
    شارع الشد(MPa)   50 50 50
    الالتوائية سانت رينج ث(MPa)   30 30 30
    صلابة موس(MPa)   6-7 6-7 6-7
    قطر الفقاعة(مساءً) 100
    الخصائص الكهربائية ثابت العزل الكهربائي (10 جيجا هرتز) 3.74 3.74 3.74 3.74
    عامل الخسارة (10 جيجا هرتز) 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002
    ديليك تري سانت رينج ال(الخامس / م)  3.7 × 107 3.7 × 107 3.7 × 107 3.7 × 107
    المقاومة (20 درجة مئوية) (سسم) >1X1016 >1X1016 >1X1016 >1X1016
    المقاومة (1000 درجة مئوية) (س • سم) >1X106 >1X106 >1X106 >1X106
    الخصائص الحرارية نقطة التليين (C) 1670 1710 1670 1600
    نقطة التلدين (C) 1150 1215 1150 1100
    سانت المطر نقطة(ج)  1070 1150 1070 1000
    توصيل حراري(ث / مك)  1.38 1.38 1.24 1.38
    حرارة محددة (20 درجة مئوية) (جول/كجم).ك) 749 749 749 790
    معامل التمدد (X10-7/ك) أ:25ج~200ج6.4 أ:25ج~100ج5.7 أ:25ج~200ج6.4 أ:25ج~200ج6.4