Az olvasztott szilícium-dioxid kiváló termikus és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik tégely anyagként
- Elektro-kvarc
- Olvasztott kvarc
- Olvasztott szilícium-dioxid csomó
Rövid leírás
Alkalmazások
Az olvasztott szilícium-dioxid kiváló alapanyag befektetési öntéshez, tűzálló anyagokhoz, öntödékhez, műszaki kerámiákhoz és egyéb olyan alkalmazásokhoz, amelyek állandó, nagy tisztaságú, nagyon alacsony hőtágulású terméket igényelnek.
| Kémiai összetétel | Első osztályú | Tipikus | Második osztályos | Tipikus |
| SiO2 | 99,9%perc | 99,92 | 99,8%perc | 99,84 |
| Fe2O3 | 50 ppm max | 19 | 80 ppm max | 50 |
| Al2O3 | 100 ppm max | 90 | 150 ppm max | 120 |
| K2O | 30 ppm max | 23 | 30 ppm max | 25 |
Gyártási folyamat és jellemzők
A Fused Silica nagy tisztaságú szilícium-dioxidból készül, egyedülálló fúziós technológiával a legmagasabb minőség biztosítása érdekében.Az olvasztott szilícium-dioxid több mint 99%-ban amorf, rendkívül alacsony hőtágulási együtthatóval és hősokkállósággal rendelkezik.Az olvasztott szilícium-dioxid közömbös, kiváló kémiai stabilitással és rendkívül alacsony elektromos vezetőképességgel rendelkezik.
Az olvasztott kvarc kiváló termikus és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, mint tégely anyaga az olvadékból történő egykristályok növekedéséhez, nagy tisztasága és alacsony költsége pedig különösen vonzóvá teszi a nagy tisztaságú kristályok növekedéséhez. Bizonyos típusú kristályok növekedése során azonban a Az olvadék és a kvarctégely közé pirolitikus szénbevonat szükséges.
Az olvasztott szilícium-dioxid legfontosabb tulajdonságai
Az olvasztott szilícium-dioxid számos figyelemre méltó tulajdonsággal rendelkezik, mind mechanikai, termikus, kémiai és optikai tulajdonságait illetően:
• Kemény és robusztus, és nem túl nehéz megmunkálni és polírozni.(Lézeres mikromegmunkálás is alkalmazható.)
• A magas üvegesedési hőmérséklet megnehezíti az olvadást, mint más optikai üvegek, de azt is jelenti, hogy viszonylag magas üzemi hőmérséklet lehetséges.Az olvasztott szilícium-dioxid azonban 1100 °C felett devitrifikációt (helyi kristályosodást krisztobalit formájában) mutathat, különösen bizonyos nyomokban előforduló szennyeződések hatására, és ez rontaná az optikai tulajdonságokat.
• A hőtágulási együttható nagyon alacsony – kb. 0,5 · 10−6 K−1.Ez többszörösen alacsonyabb, mint a hagyományos szemüvegeknél.Még jóval gyengébb, 10-8 K-1 körüli hőtágulás is lehetséges a Corning [4] által bevezetett, titán-dioxiddal olvadt szilícium-dioxid módosított formájával, amelyet ultra alacsony tágulású üvegnek neveznek.
• A nagy hősokkállóság a gyenge hőtágulás eredménye;csak mérsékelt mechanikai igénybevétel tapasztalható, még akkor is, ha a gyors lehűlés miatt nagy hőmérsékleti gradiensek lépnek fel.
• A szilícium-dioxid kémiailag nagyon tiszta lehet, a gyártási módszertől függően (lásd alább).
• A szilícium-dioxid kémiailag meglehetősen inert, kivéve a hidrogén-fluoridot és az erősen lúgos oldatokat.Magasabb hőmérsékleten némileg oldódik vízben is (lényegében jobban, mint a kristályos kvarcban).
• Az átlátszósági tartomány meglehetősen széles (körülbelül 0,18 μm-3 μm), ami lehetővé teszi az olvasztott szilícium-dioxid használatát nem csak a teljes látható spektrális tartományban, hanem az ultraibolya és infravörös tartományban is.A határértékek azonban alapvetően az anyagminőségtől függenek.Például erős infravörös abszorpciós sávokat okozhat az OH-tartalom és a fémes szennyeződések UV-elnyelése (lásd alább).
• A olvadt szilícium-dioxid amorf anyagként optikailag izotróp – ellentétben a kristályos kvarccal.Ez azt jelenti, hogy nincs kettős törése, és törésmutatója (lásd 1. ábra) egyetlen Sellmeier-képlettel jellemezhető.
