Co to jest kwarc?

Materiał kwarcowy (SiO₂) na pierwszy rzut oka jest bardzo podobny do szkła, jednak jego szczególną cechą jest to, że ogólne szkło składa się z wielu składników (takich jak piasek kwarcowy, boraks, kwas borowy, baryt, węglan baru, wapień, skaleń, soda) popiół itp.), podczas gdy kwarc zawiera wyłącznie składniki SiO₂, a mikrostruktura jego tetraedrycznych jednostek strukturalnych dwutlenku krzemu składa się z prostej sieci.

Ponieważ kwarc zawiera bardzo małą ilość zanieczyszczeń metalicznych i ma bardzo wysoką czystość, kwarc ma cechy i zalety, których nie mogą zapewnić inne szkła, i jest nazywany „koroną” materiałów szklanych. Na przykład stopień odporności na ciepło kwarcu nawet w ogniu czerwonym zaraz po zalaniu wodą nie eksploduje, podczas gdy zwykłe szkło, nie mówiąc już o czerwonym po zalaniu wodą, nie eksploduje, tylko spala się na kawałki. Bardziej szczegółowe zalety są następujące:

1, odporność na wysoką temperaturę. Temperatura mięknienia szkła kwarcowego około 1730 ℃, może być używana przez długi czas w temperaturze 1150 ℃, najwyższa temperatura przez krótki czas do 1450 ℃.

2, odporność na korozję. Oprócz kwasu fluorowodorowego kwarc o wysokiej czystości prawie nie wchodzi w reakcje chemiczne z innymi kwasami, a w wysokich temperaturach jest odporny na kwas siarkowy, kwas azotowy, kwas solny, wodę królewską, sole obojętne, węgiel i siarkę oraz inną erozję. Jego odporność na kwasy jest 30 razy większa niż w przypadku ceramiki, 150 razy większa niż w przypadku stali nierdzewnej, zwłaszcza stabilność chemiczna w wysokich temperaturach jest nieporównywalna z żadnymi innymi materiałami konstrukcyjnymi.

3, dobra stabilność termiczna. Współczynnik rozszerzalności cieplnej kwarcu o wysokiej czystości jest niezwykle mały, może wytrzymać intensywne zmiany temperatury, kwarc o wysokiej czystości podgrzany do około 1100 ℃, woda o temperaturze pokojowej nie wysadzi się.

4, dobra wydajność transmisji światła. Kwarc o wysokiej czystości w zakresie od ultrafioletu do światła podczerwonego w całym paśmie widmowym ma dobre właściwości przepuszczania światła, współczynnik przepuszczalności światła widzialnego ponad 93%, szczególnie w obszarze widma ultrafioletowego, ~ duża przepuszczalność do 80% lub więcej.

5, dobre właściwości izolacji elektrycznej. Wartość rezystancji kwarcu o wysokiej czystości jest 10 000 razy większa niż w przypadku zwykłego szkła kwarcowego, które jest doskonałym materiałem elektroizolacyjnym, nawet w wysokich temperaturach ma również dobre właściwości elektryczne.

Te doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne, materiały kwarcowe o wysokiej czystości są szeroko stosowane w nowoczesnej technologii elektronicznej, półprzewodnikach, komunikacji, elektrycznych źródłach światła, energii słonecznej, obronie narodowej, precyzyjnych przyrządach pomiarowych, laboratoryjnych instrumentach fizycznych i chemicznych, energii jądrowej, nano- przemysł i tak dalej.