Свойства кварцевого стекла: Статья о свойствах кварцевого стекла

Содержание

Свойства и применение кварцевого стекла

Это материал, который получается в результате воздействия высоких температур на оксид кремния. От традиционного стекла его отличает аморфное состояние (нет точной температуры плавления), которое определяет основные свойства продукта. Невозможно найти конкретную точку плавления, а переход из твердого состояния в жидкое у кварцевого стекла происходит под воздействием высоких температур плавно, постепенно. Другое отличие – пропускать не только свет, но также ультрафиолет и инфракрасные лучи. Наука объясняет это особенностью пространственной структуры молекул SiO2 и кислородной связкой между ними.

Как получают

Исходным сырьем служат:

  • кварц каменного происхождения;
  • горный хрусталь;
  • кварцевый песок;
  • SiO2 (оксид кремния) от искусственного производства.

Для изготовления используют специальное оборудование, способное поддерживать температуру плавления выше 1500 градусов. А чтобы создать изделия из кварцевого стекла, необходимо иметь направленное пламя в 1800°C и больше. В цеху нужно поддерживать абсолютную чистоту, больше того – стерильность. Поскольку даже минимальное количество пыли или других частиц обязательно приведет к тому, что продукт потеряет свои лучшие свойства. К работе допускаются только специально обученные люди, прошедшие аттестацию. Весь инструментарий стеколодувов изготавливается из жаростойких материалов. Обычно используют гранит, вольфрам.

Процесс производства должен быть организован так, чтобы на выходе получить продукцию в соответствии с требованиями ГОСТ 22291-83. На конечный результат влияет не столько способ производства, сколько применение качественного сырья. Продукт может получиться совершенно прозрачным, если для его изготовления брали чистый горный хрусталь. Из другого сырья выходит стекло матовое или с наличием большого количества газовых пузырьков.

Помимо прозрачного и матового стекла производят еще цветное. Когда в процессе производства плавится основное сырье, к нему добавляют оксид какого-либо цветного металла. Производное железа дает синий цвет, а добавка свинца превращает в хрусталь.

Полезные качества материала

Основные преимущества можно объединить в три категории:

  1. Тепловая. Материал весьма устойчив к температурам порядка 1200 градусов. Коэффициент температурного расширения у силикатного стекла в 13-15 раз выше, чем у обыкновенного. Этим объясняется его устойчивость в резким перепадам температур.
  2. Химическая. Кварцевое стекло никак не реагирует на воздействие кислот и щелочей. Исключение составляют фосфорная и плавиковая кислоты. Но они начинают взаимодействовать только при температуре больше 300 градусов.
  3. Оптическая. Продукт имеет слишком низкий коэффициент преломления. Этот показатель у простого стекла в 150 раз выше, чем у силикатного. Поэтому сквозь него безукоризненно проходит не только обычный свет, но также ультрафиолет и инфракрасные лучи.

Маркировка оптического стекла

Гост 15130-86 предлагает разделить силикатные стекла следующим образом:

  • Серия 0 предполагает применение в обычных условиях.
  • Серия 100 – обозначение для материала, способного работать при ионном излучении малой силы;
  • Серия 200 – это стекло имеет свойства, выдерживающие интенсивное ионизирующее излучение.

Помимо этого, предлагается маркировка по величине способности пропускать ультрафиолет и инфракрасное излучение. Так:

  • маркой КУ-1 обозначают изделия прозрачные, устойчивые к радиации;
  • КУ-2 – прозрачное стекло в видимой части ультрафиолета, имеет слабое поглощение волн 170 -250 Нм;
  • КВ – оптическое стекло этой марки отличает высокая однородность, прозрачность;
  • КУВИ – нелюминисцирует, обладает высокой стойкостью к радиации.

Область использования

Благодаря своим свойствам силикатное стекло нашло применение в строительстве, из него делают лабораторную посуду, оптические приборы, детали электрообрудования. Материал применяют при изготовлении огнеупорных изделий. Также сырье незаменимо для изготовления стекла кварцевого смотрового. Оно необходимо для наблюдения за сложными технологическими процессами внутри установок, действующих под высокими температурами и давлением.

Однако основной сферой использования считается производство оптического волокна. Для его производства берут только высококачественный материал, так называемое оптическое кварцевое стекло. Однородное и совершенно прозрачное, пропускающее ультрафиолет. Сегодня этот материал используется практически повсеместно. Из него делают прочные оптические кабели для передачи данных на высоких скоростях, оптические линзы и призмы.

Матовое кварцевое стекло также востребовано. Его свойства и довольно низкая цена делают материал особенно применимым во многих сферах жизнедеятельности человека. Это осветительные приборы и окна для судов, самолетов и ракет. В нефтехимии, на высокотемпературных производствах материал ценят за его устойчивость к агрессивным средам.

Научные и промышленные лаборатории не могут нормально работать без прозрачной посуды из кварцевого стекла. Она нужна для проведения химических опытов с различными реагентами, в том числе агрессивными. Особенно востребованы трубки для замеров уровней различных жидкостей, хранения кислот и щелочей. Они применяются в электронагревательных приборах. Во всех случаях большое значение имеют свойства силикатного материала выдерживать высокие температурные режимы и стойкость к агрессии многих препаратов, а также способность пропуска ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Особенности производства позволяют выпускать не только промышленные и бытовые изделия для практических целей, но также декоративные предметы.

Новое:

Замес состава для изготовления половой стяжки

Смесь для стяжки можно купить готовую, а можно замесить самому.

Пассивация нержавейки

Пассивацию рекомендуется выполнять для всех марок нержавеющих сталей, которые содержат в своём составе более 0,02% серы

Вес оцинкованного железа

Точный расчет веса кровельного железа позволяет не только определять суммарную нагрузку на конструкцию, но и косвенным образом установить качество покрытия

Видео

Фото:

TYDEX: Кварцевое стекло

Скачать статью «Кварцевое стекло для производства оптики» (PDF, 96 KB)

Кварцевое стекло является отличным материалом для производства оптических компонент для решения задач в ультрафиолетовой (УФ), видимой и ближней инфракрасной (ИК) областях спектра.

Кварцевое стекло может быть получено разными методами — высокотемпературным плавлением кристаллов натурального кварца, плавлением высокочистого песка, а также в результате плавления не натурального, как в первых двух случаях, а предварительно синтезированного и, т.о., обогащенного кремний-содержащего сырья.

Компания «Тидекс» изготавливает оптику из следующих марок кварцевого стекла:

  • УФ кварцевое стекло марки КУ-1, которое получают высокотемпературным гидролизом четыреххлористого кремния (SiCl4) в кислород-водородном пламени;
  • УФ-ИК, кварцевое стекло марки Infrasil 302, получаемое плавлением природного кристаллического кварца в электрической печи, с последующией очисткой.

Эксплуатация этих кварцевых стекол возможна до температуры 950°C, при этом, благодаря их очень низкому коэффициенту теплового расширения они могут быть быстро нагреты и охлаждены практически без риска необратимого разрушения из-за термоудара. Эти свойства вместе с уникально высоким, по сравнению с большинством других стекол, пропусканием, способствует их широкому использованию для производства высококачественной оптики  от простых окон, линз и призм до сложных элементов с многослойными диэлектрическими покрытиями: лучеделителей, элементов, смешивающих (пропускающих одновременно) излучение разных длин волн, холодных/горячих зеркал и т.

д., и т.п. Являясь достаточно инертными материалами к большинству веществ, в том числе и к воздействию практически всех химических кислот, эти кварцевые стекла также находят применение в агрессивных окружающих средах.

Диэлектрические свойства вместе с очень высокой электрической восприимчивостью и низкой теплопроводностью в широком диапазоне температур, позволяют использовать их в качестве термо- и электро-изоляторов.

Редкая комбинация отличной температурной, химической и УФ стабильности вместе с высоким пропусканием в ГУФ, делают эти кварцевые стекла уникальными для создания проекционных шаблонов/масок для целей фотолитографии.

ООО «Тидекс» производит и поставляет широкий спектр оптических компонент из кварцевых стекол марок КУ-1 и Infrasil 302. Примеры можно найти в следующих специальных разделах:

  • Оптические компоненты для Nd:YAG лазеров;
  • Оптические компоненты для лазеров, излучающих в УФ, видимом и ближнем ИК-диапазонах;

Оптика для спектроскопии:

  • Подложки для FTIR-светоделителей
  • Плоскопараллельные и клиновидные окна

УФ кварцевое стекло марки КУ-1 характеризуется высоким пропусканием в УФ,  видимом и ближнем ИК-диапазонах спектра. КУ-1 не имеет характерных для минерального кварцевого стекла (плавленого кварца) полос поглощения в диапазоне 170-250нм, однако обладает интенсивным поглощением в диапазоне 2600-2800нм, вследствие наличия группы ОН в стекле. Материал отличается отсутствием флюоресценции и характеризуется радиационно-оптической стабильностью. КУ-1 практически не содержит пузырей и включений.

Ближайшими аналогами КУ-1 являются стекла следующих марок:
Suprasil Standard (Heraeus), Spectrosil A and B (Saint-Gobain) and Corning 7940 (Corning), Dynasil 1100 and 4100 (Dynasil).

УФ-ИК кварцевое стекло марки Infrasil 302
характеризуется уникальными физическими свойствами и превосходными оптическими характеристиками от УФ до ИК-области спектра, что определяет его предпочтительность среди прочих материалов для изготовления оптики в широком диапазоне длин волн. Материал не имеет какого-либо существенного поглощения в области от 250нм и не имеет «водяного» (ОН) поглощения в районе 2700нм. Стекло марки Infrasil 302 практически не содержит пузырей и включений.

В ИК диапазоне спектра ближайшим аналогом Infrasil 302 являются стекла следующих марок: КС-4В и КИ (в настоящее время обе марки не выпускаются).

Таблица основных свойств

Описание параметра Марка кварцевого стекла
КУ-1 Infrasil 302
Максимальный доступный размер блока материала, мм наплавленный блок диаметром 220 мм и толщиной 200 мм наплавленный блок диаметром 570 мм и толщиной до 350 мм
Диапазон пропускания материала, нм
160-4350 175-4350
Диапазон пропускания материала со значением пропускания более 90%, нм 200-1250 300-2700
Значения пропускания материала в зависимости от длины волны в УФ (для образца 10мм толщины) 170 нм — более 65%
180 нм — 85%
190 нм — 88%
170 нм — более 50%
260 нм — 77%
270 нм — 85%
Содержание гидроксильных (ОН) групп, ppm < 2000 < 8
Флюоресценция (после УФ возбуждения)
отсутствует сине-фиолетовая
Примесный состав по основным металлам, ppm < 5 < 25
Двулучепреломление, нм / см < 5 < 5
Метод получения высокотемпературный гидролиз четыреххлористого кремния (SiCl4) в кислород-водородном пламени высокотемпературная вакуумная плавка природного кристаллического кварца с последующей очисткой
Верхняя граница (температура) отжига,
o
С
1120 1180
Температура размягчения, oС 1600 1730
Радиационно-оптическая стабильность (к гамма-излучению) стабилен хорошая, нет заметной деградации пропускания при облучении ионизирующим излучением
Оптическое качество материала:
— содержание пузырей и включений в объеме материала 100см3, мм2
— совокупная площадь сечения всех пузырей в объеме материала 100см3, мм2
— максимальный размер пузырей в одном кг материала, мм
— оптическая однородность материала при диаметре блока:
220 мм
190 мм
70-90 мм
Определяется ГОСТом 15130-86

0 категория по DIN 58927, MIL — G -174 B

< 0. 03

< 0.2

delta n < 5 × 10 -6
delta n < 5 × 10 -6
delta n < 5 × 10 -6

Стандарт Heraus

0 категория по DIN 58927, MIL — G -174 B

< 0.1

< 0.2

delta n порядка 6 × 10 -6
 

Одинаковые свойста

Плотность , г/см3 2.21
Показатель преломления nF(486нм)=1.4631
nd(588нм)=1.4585
nC(656нм)=1.4564
Постоянная Аббе 67.8
Температурный коэффициент линейного расширения в диапазоне T 20-1000oC, oC-1 0.55 × 10-6
Твердость по Кнупу, кг/мм2 500
Коэффициент Пуассона, (T = 25oC) 0. 17
Модуль объемной деформации, ГПа (T = 25 o С) 36.9
Предел прочности при растяжении, МПа 50
Предел прочности при сжатии, ГПа 1.1
Модуль Юнга , ГПа (T = 25oC) 73
Предел прочности, MПа ( T = 25oC) 50
Модуль сдвига, ГПа ( T = 25oC) 31
Температура деформации , oC 1025
Максимальная рабочая температура , oC 950 – постоянная , 1200 – кратковременная
Электрическая прочность, кВ/см ( T  = 25oC) 250-400
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м×K) ( T=25oC) 1. 38
Удельная теплоемкость, Дж/(кг×K) (T=25oC) 728
Химическая стабильность Высокая устойчивость к воде и кислотам, кроме HF

Значения показателя преломления в зависимости от длины волны

(для марки КУ-1 использовать значения до 2 микрометров)

Длина волны, микроны Показатель преломления Длина волны, микроны Refractive преломления
0.2 1.551 1.0 1.450
0. 22 1.528 1.1 1.450
0.25 1.507 1.2 1.448
0.3 1.488 1.3 1.447
0.32 1.483 1.5 1.445
0.36 1.475 1.6 1.443
0.4 1.470 1.7 1.442
0. 45 1.466 1.8 1.441
0.5 1.462 1.9 1.440
0.55 1.460 2.0 1.438
0.60 1.458 2.2 1.435
0.65 1.457 2.4 1.431
0.7 1.455 2.6 1.428
0. 75 1.454 2.8 1.424
0.8 1.453 3.0 1.419
0.85 1.452 3.2 1.414
0.9 1.452 3.37 1.410

ООО «Тидекс» предлагает оптические компоненты из указанных марок кварцевого стекла, характеризующиеся точностью формы поверхности (проходящий волновой фронт TWD или плоскостность) до 0.1lambda (lambda = 633нм) и чистотой поверхности 20/10scr/dig (стандарт MIL-0-13830А). Стандартные каталожные окна Д12.7мм и Д25.4мм доступны со склада.
 
Типичные кривые пропускания кварцевых стекол КУ-1 и Infrasil 302, учитывающие Френелевские потери на отражение, представлены на рис. 1 и 2.

Рис. 1 КУ-1 и Infrasil 302, пропускание в диапазоне длин волн 150-1000 нм.
Толщина образца 10 мм. 

Рис. 2  КУ-1 и Infrasil 302, пропускание в диапазоне длин волн
            1000-4500 нм. Толщина образца 10 мм. 

Обращаем Ваше внимание на то, что данная статья приведена только для информации. Мы не поставляем кварцевые стекла марок КУ-1 и Infrasil 302 в заготовках, равно как и полуфабрикаты из них, а только готовые компоненты с покрытиями и без оных.

Склад продукции

Продукция,  доступная для заказа и готовая к отгрузке.

Склад продукции.

Условия приобретения

Минимальный заказ/ Доставка/ Условия оплаты/ Гарантии…

Новый продукт 2022

Импульсный терагерцовый спектрометр ITS-2

«Тидекс» модифицировал импульсный терагерцовый спектрометр ITS-1 и создал новую модель — ITS-2, которая является комплексным решением для широкополосной терагерцовой спектроскопии во временной области.

Виды и свойства стекла — Диаэм в Москве


Стекло – это неорганическая смесь, расплавленная при высокой температуре, которая затвердевает при охлаждении, но не кристаллизуется.

Виды стекла

Кварцевое стекло

Кварцевое стекло получают плавлением кремнезёмистого сырья высокой чистоты. Кварцевое стекло состоит из диоксида кремния SiO2 и является самым термостойким стеклом: коэффициент его линейного расширения в пределах 0 — 1000 °С составляет всего 6х10-7. Поэтому раскаленное кварцевое стекло, опущенное в холодную воду, не растрескивается.

Температура размягчения кварцевого стекла, при которой достигается динамическая вязкость 107 Пуаз (10 Пахс) равна 1250 °С. При отсутствии значительных перепадов давления кварцевые изделия можно применять до этой температуры. Полное же плавление кварцевого стекла, когда из него можно изготавливать изделия, наступает при 1500-1600 °С.

Известно два сорта кварцевого стекла: прозрачный кварц и молочно-матовый. Мутность последнего вызвана обилием мельчайших пузырьков воздуха, которые при плавке стекла не могут быть удалены из-за высокой вязкости расплава. Изделия из мутного кварцевого стекла обладают почти такими же свойствами, как и изделия из прозрачного кварца, за исключением оптических свойств и большей газовой проницаемости.

Поверхность кварцевого стекла обладает незначительной адсорбционной способностью к различным газам и влаге, но имеет наибольшую газопроницаемость среди всех стекол при повышенной температуре. Например, через кварцевую трубку со стенками толщиной в 1 мм и поверхностью 100 см2 при 750 °С за один час проникает 0,1 см3 Н2, если перепад давлений составляет 1 атм (0,1 МПа).

Кварцевое стекло следует тщательно предохранять от всяких загрязнений, даже таких как жирные следы от рук. Перед нагреванием кварцевого стекла имеющиеся на нем непрозрачные пятна снимают при помощи разбавленной фтороводородной кислоты, а жировые — этанолом или ацетоном.

Кварцевое стекло устойчиво в среде всех кислот, кроме HF и Н3РO4. На него не действуют до 1200 °С С12 и НСl, до 250 °С сухой F2. Нейтральные водные растворы NaF и SiF4 разрушают кварцевое стекло при нагревании. Оно совершенно непригодно для работ с водными растворами и расплавами гидроксидов щелочных металлов.

Кварцевое стекло при высокой температуре сохраняет свои электроизоляционные свойства. Его удельное электрическое сопротивление при 1000 °С равно 106 Омхсм.

Обычное стекло

К обычным стеклам относятся известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриево-калиевое.

Известково-натриевое (содовое), или натрий-кальций-магний-силикатное, стекло применяют для выработки оконных стекол, стеклотары, столовой посуды.

Известково-калиевое (поташное), или калий-кальций-магний-силикатное, стекло обладает более высокой термостойкостью, повышенным блеском и прозрачностью; используется для выработки высококачественной посуды.

Известково-натриево-калиевое (содово-поташное), или натрий-калий-кальций-магний-силикатное, стекло имеет повышенную химическую стойкость, благодаря смешению окислов натрия и калия; наиболее распространено в производстве посуды.

Боросиликатное стекло

Стекла с высоким содержанием SiO2, низким – щелочного металла и значительным – оксида бора B2O3 называются боросиликатными. Борный ангидрид действует как флюс для кремнезема, так что содержание щелочного металла в шихте может быть резко уменьшено без чрезмерного повышения температуры расплавления. В 1915 году фирма Corning Glass Works начала производить первые боросиликатные стекла под торговым названием Pyrex. Стекло марки Pyrex является боросиликатным стеклом с содержанием не менее 80% SiO2, 12-13% В2O3, 3-4% Na2О и 1-2% Аl2О3. Оно известно под разными названиями: Corning (США), Duran 50, Йенское стекло G20 (Германия), Гизиль, Монекс (Англия), ТС (Россия), Совирель (Франция), Simax (Чехия).

В зависимости от конкретного состава стойкость к термоудару таких стекол в 2–5 раз выше, чем у известковых или свинцовых; они обычно намного превосходят другие стекла по химической стойкости и имеют свойства, полезные для применения в электротехнике.

Температура размягчения стекла «пирекс» до динамической вязкости в 1011 пуаз (1010 Пас) составляет 580-590 °С. Тем не менее стекло пригодно для работ при температурах до 800 °С, но без избыточного давления. При использовании вакуума температуру изделий из стекла «пирекс» не следует поднимать выше 650 °С. В отличие от кварцевого стекло «пирекс» до 600 °С практически непроницаемо для Н2, Не, O2 и N2. Фтороводородная и нагретая фосфорная кислоты, так же как и водные растворы (даже 5%-ные) КОН и NaOH, а тем более их расплавы, разрушают стекло «пирекс».

Хрустальное стекло

Хрустальные стекла (хрусталь) — высокосортные стекла, обладающие особым блеском и способностью сильно преломлять свет. Различают свинцовосодержащие и бессвинцовые хрустальные стекла.

Свинцовосодержащие хрустальные стекла — свинцово-калиевые стекла, вырабатывают с добавлением окислов свинца, бора и цинка. Характеризуются повышенным весом, красивой игрой света, мелодичным звуком при ударе; применяют для производства высококачественной посуды и декоративных изделий. Наибольшее применение имеет хрусталь с содержанием от 18 до 24% окислов свинца и 14—16,5% окиси калия (легкий).

К бессвинцовым хрустальным стеклам относятся баритовое, лантановое и др.

Баритовое стекло содержит повышенное количество окиси бария. Обладает лучшим блеском, более высокой светопреломляемостью и удельным весом по сравнению с обычными стеклами, применяют как оптическое и специальное стекло.

Лантановое стекло содержит окись лантана La2О3 и лантаниды (соединения лантана с алюминием, медью и др.). La2О3 повышает светопреломление. Отличается высоким качеством; применяется как оптическое.

Свойства стекла

Плотность стекла зависит от его химического состава. Плотность — отношение массы стекла при данной температуре к его объему, зависит от состава стекла (чем больше содержание тяжелых металлов, тем стекло плотнее), от характера термической обработки и колеблется в пределах от 2 до 6 (г/см3). Плотность — постоянная величина, зная ее, можно судить о составе стекла. Наименьшей плотностью обладает кварцевое стекло — от 2 до 2,1 (г/см3), боросиликатное стекло имеет плотность 2,23 г/см3, наибольшей — оптические стекла с высоким содержанием окислов свинца — до 6 (г/см3). Плотность известково-натриевого стекла составляет около 2,5 г/см3, хрустального — 3 (г/см3) и выше. Табличным значением плотности стекла является диапазон от 2,4 до 2,8 г/см3.

Прочность. Прочностью называется способность материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних нагрузок. Прочность характеризуется пределом прочности. Предел прочности на сжатие для различных видов стекла колеблется от 50 до 200 кгс/мм2. На прочность стекла оказывает влияние его химический состав. Так, окислы СаО и B2O3 значительно повышают прочность, РbО и Al2O3 в меньшей степени, MgO, ZnO и Fe2O3 почти не изменяют ее. Из механических свойств стекол прочность на растяжение является одним из важнейших. Объясняется это тем, что стекло работает на растяжение хуже, чем на сжатие. Обычно прочность стекла на растяжение составляет 3,5—10 кгс/мм2, т. е. в 15—20 раз меньше, чем на сжатие. Химический состав влияет на прочность стекла при растяжении примерно так же, как и на прочность при сжатии.

Твердость стекла, как и многие другие свойства, зависит от примесей. По шкале Мооса она составляет 6-7 ед, что находится между твёрдостью апатита и кварца. Твердость различных видов стекла зависит от его химического состава. Наибольшую твердость имеет стекло с повышенным содержанием кремнезема — кварцевое и боросиликатное. Увеличение содержания щелочных окислов и окислов свинца снижает твердость; наименьшей твердостью обладает свинцовый хрусталь.

Хрупкость — свойство стекла разрушаться под действием ударной нагрузки без пластической деформации. Сопротивление стекла удару зависит не только от его толщины, но и от формы изделия, наименее устойчивы к удару изделия плоской формы. Для повышения прочности к удару в состав стекла вводят окислы магния, алюминия и борный ангидрид. Неоднородность стекломассы, наличие дефектов (камней, кристаллизации и других) резко повышают хрупкость. Сопротивление стекла удару увеличивается при его отжиге. В области относительно низких температур (ниже температуры плавления) стекло разрушается от механического воздействия без заметной пластической деформации и, таким образом, относится к идеально хрупким материалам (наряду с алмазом и кварцем). Данное свойство может быть отражено удельной ударной вязкостью. Как и в предыдущих случаях, изменение химического состава позволяет регулировать и это свойство: например, введение брома повышает прочность на удар почти вдвое. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет от 1,5 до 2 кН/м, что в 100 раз уступает железу. На хрупкость, стекол влияют однородность, конфигурация и толщина изделий: чем меньше посторонних включений в стекле, чем более оно однородно, тем выше его хрупкость. Хрупкость стекол практически не зависит от состава. При увеличении в составе стекол B2O3, SiO2, Al2O3, ZrO2, MgO хрупкость незначительно понижается.

Прозрачность – одно из важнейших оптических свойств стекла. Определяется отношением количества прошедших через стекло лучей ко всему световому потоку. Зависит от состава стекла, обработки его поверхности, толщины и других показателей. При наличии примесей окиси железа прозрачность уменьшается.

Термостойкость стекла характеризуется его способностью выдерживать, не разрушаясь, резкие изменения температуры и является важным показателем качества стекла. Зависит от теплопроводности, коэффициента термического расширения и толщины стекла, формы и размеров изделия, обработки поверхности, состава стекла, дефектов. Термостойкость тем выше, чем выше теплопроводность и ниже коэффициент термического расширения и теплоемкость стекла. Толстостенное стекло менее термостойко, чем тонкое. Наиболее термостойко стекло с повышенным содержанием кремнезема, титана и бора. Низкую термостойкость имеет стекло с высоким содержанием окислов натрия, кальция и свинца. Хрусталь менее термостоек, чем обычное стекло. Термостойкость обыкновенного стекла колеблется в пределах 90—250 °С, а кварцевого: 800—1000°С. Отжиг в специальных печах повышает термостойкость в 2,5—3 раза.

Теплопроводность — это способность материала, в данном случае стекла, проводить тепло без перемещения вещества этого материала. У стекла коэффициент теплопроводности равен 1-1,15 Вт/мК.

Тепловое расширение — это увеличение линейных размеров тела при его нагревании. Коэффициент линейного теплового расширения стекол колеблется от 5·10-7 до 200·10-7. Самый низкий коэффициент линейного расширения имеет кварцевое стекло — 5,8·10-7. Величина коэффициента термического расширения стекла в значительной степени зависит от его химического состава. Наиболее сильно на термическое расширение стекол влияют щелочные окислы: чем больше содержание их в стекле, тем больше коэффициент термического расширения. Тугоплавкие окислы типа SiO2, Al2O3, MgO, а также B2O3, как правило, понижают коэффициент термического расширения.

Упругость — способность тела возвращаться к своей первоначальной форме после устранения усилий, вызвавших деформацию тела.

Упругость характеризуется модулем упругости. Модуль упругости — величина, равная отношению напряжения к вызванной им упругой относительной деформации. Различают модуль упругости при осевом растяжении — сжатии (модуль Юнга, или модуль нормальной упругости) и модуль сдвига, характеризующий сопротивление тела сдвигу или сколу и равный отношению касательного напряжения к углу сдвига.

В зависимости от химического состава модуль нормальной упругости стекол колеблется в пределах 4,8х104…8,3х104, модуль сдвига —2х104—4,5х104 МПа. У кварцевого стекла модуль упругости составляет 71,4х103 Мпа. Модули упругости и сдвига несколько повышаются при замене SiO2 на СаО, B2O3, Al2O3, MgO, ВаО, ZnO, PbO.

Свойства стекла производства Corning


Код стекла 0080 7740 7800 7913 0211
Тип Силикатное Боро-силикатное Боро-силикатное 96% Силиката Цинково-титановое
Цвет Прозрачное Прозрачное Прозрачное Прозрачное Прозрачное
Термическое расширение (умножать на 10-7 см/см/°С) 0-300 °С 93,5 32,5 55 7,5 73,8
25 °С, до темп. застывания 105 35 53 5,52 -
Верхний предел рабочей темп. для отожженого стекла (для механических свойств) Норм. эксплуатация, °С 110 230 200 900 -
Экстрем. эксплуатация, °С 460 490 460 1200 -
Верхний предел рабочей темп. для закаленного стекла (для механических свойств) Норм. эксплуатация, °С 220 260 - - -
Экстрем. эксплуатация, °С 250 290 - - -
6,4 мм толщиной, °С 50 130 - - -
12,7 мм толщиной, °С 35 90 - - -
Термостойкость, °С 16 54 33 220 -
Плотность, г/см³ 2,47 2,23 2,34 2,18 2,57
Коэффициент оптической чувствительности по напряжениям, (нм/см)/(кг/мм²) 277 394 319 - 361

Обзор физических и химических свойств стекол Duran, DWK


Свойства Коэффициент линейного
расширения α
(20 °C — 300 °C) × 10⁻⁶
Точка
деформации, °С
Плотность, г/см³ Гидролитическая стойкость
DIN ISO 719 IN
Устойчивость к кислотам
DIN 12 116
Устойчивость к щелочам
ISO 695
Тип стекла
Duran 3,3 525 2,23 Не изменяемые водой Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в щелочах
Fiorax 4,9 565 2,34 Не изменяемые водой Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в щелочах
Натриево-кальциево-
силикатное стекло
9,1 525 2,5 Тугоплавкое для приборов Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в щелочах
SWB 6,5 555 2,45 Не изменяемое водой Стойкое к действию кислот Слаборастворимое в щелочах

Обзор физических свойств стекол Kimble, DWK


Виды стекла 33 Боросиликатное стекло 51 Боросиликатное стекло
Свойства
Точка деформации, °C 513 530
Температура отжига, °C 565 570
Линейный коэффициент
расширения α (0 — 300 °C)×10⁻⁷
32 55
Плотность, г/см³ 2,22 2,33
Пропускание видимого света,
толщина 2 мм
92% 91%

Обзор физических и химических свойств стекол Wheaton, DWK


Виды стекла Борсиликатные стекла Натриево-кальциево-
силикатные стекла
180 200 300 320 400 500 800 900
Свойства
Точка деформации, °C 510 505 525 510 530 515 510 496
Температура отжига, °C 560 560 570 560 570 550 548 536
Линейный коэффициент
расширения α (0 — 300 °C)×10⁻⁷
33 33 55 54 60 61 88 91
Плотность, г/см³ 2,23 2,23 2,33 2,39 2,41 2,42 2,48 2,50
Устойчивость к кислотам Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Стойкое к действию кислот Умеренно растворимое в кислотах Умеренно растворимое в кислотах
Устойчивость к щелочам Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Слаборастворимое в щелочах Сильно растворимое в щелочах Сильно растворимое в щелочах

Собственность кварцевого стекла — поставщик кварцевого стекла в Китае

перейти к содержанию

Свойство кварцевого стеклаКарл С2020-03-13T16:45:53+08:00

Свойство кварцевого стекла:

MICQ поставляет три типа материалов из кварцевого стекла: плавленый кварц / синтетический кварцевый кремнезем / инфракрасный кварц. Посредством глубокой обработки троек и изготовлены любые размеры / спецификации кварцевых изделий для применения в области промышленности, медицины, освещения, лаборатории, полупроводников, связи, оптики, электроники, оптики, аэрокосмической, военной, химической, оптического волокна, покрытие и тд.

• Три типа кварцевых материалов имеют одинаковые

Механическое / Физическое Свойство:

Недвижимость Исходная величина Недвижимость Исходная величина
Плотность 2.203g / см3 Показатель преломления 1.45845
Прочность на сжатие > 1100 МПа Коэффициент температурного расширения 5.5 × 10-7cm / см. ℃
Прочность на изгиб 67Mpa Температура плавления 1700 ℃
Предел прочности на разрыв 48. 3Mpa Рабочая температура на короткое время 1400 ℃ ~ 1500 ℃
Рацион Пуассона 0.14 ~ 0.17 Рабочая температура в течение длительного времени 1100 ℃ ~ 1250 ℃
Модуль упругости 71700Mpa Удельное Сопротивление 7 × 107Ω.cm
Модуль сдвига 31000Mpa Диэлектрическая прочность 250 ~ 400Kv / см
Твердость по Моосу 5.3 ~ 6.5 (шкала Мооса) Диэлектрическая постоянная 3.7 ~ 3.9
Точка деформации 1280 ℃ Коэффициент диэлектрического поглощения <4 × 104
Удельная теплоемкость (20 ~ 350 ℃ 670Дж / кг ℃ Коэффициент диэлектрических потерь <1 × 104
Теплопроводность (20 ℃) 1.4 Вт / м ℃

• Химические свойства (промилле):

Элемент Al Fe Ca Mg Yi Cu Mn Ni Pb Sn Cr B K Na Li Oh
плавленый

кварц

16 0. 92 1.5 0.4 1.0 0.01 0.05 0.2 1.49 1.67 400
Синтетический кварцевый кремнезем 0.37 0.31 0.27 0.04 0.03 0.03 0.01 0.5 0.5 1200
Инфракрасный оптический кварц 35 1.45 2. 68 1.32 1.06 0.22 0.07 0.3 2.2 3 0.3 5

• Оптическое свойство (коэффициент пропускания)%:

Длина волны (нм) Синтетический плавленый кремнезем (JGS1) Плавленый кварц (JGS2) Инфракрасный оптический кварц (JGS3)
170 50 10 0
180 80 50 3
190 84 65 8
200 87 70 20
220 90 80 60
240 91 82 65
260 92 86 80
280 92 90 90
300 92 91 91
320 92 92 92
340 92 92 92
360 92 92 92
380 92 92 92
400-2000 92 92 92
2500 85 87 92
2730 10 30 90
3000 80 80 90
3500 75 75 88
4000 55 55 73
4500 15 25 35
5000 7 15 30

• Инструкция по недвижимости:

  1. Чистота: Чистота является важным показателем кварцевого стекла. Содержание SiO2 в обычном кварцевом стекле составляет более 99.99%. Содержание SiO2 в высокочистом синтетическом кварцевом стекле выше 99.999%.
  2. Оптические характеристики: По сравнению с обычным силикатным стеклом прозрачное кварцевое стекло обладает превосходной светопроницаемостью во всем диапазоне длин волн. В области спектра инфракрасного и видимого света спектральное пропускание кварцевого стекла лучше, чем у обычного стекла. В ультрафиолетовой области спектра, особенно коротковолнового ультрафиолетового спектра, кварцевое стекло намного лучше, чем другие.
  3. Термостойкость: Тепловые свойства кварцевого стекла включают термостойкость, термическую стабильность, летучесть при высокой температуре, удельную теплоемкость и теплопроводность, кристаллические свойства (также известные как кристаллизация или проницаемость) и изменчивость при высокой температуре. Коэффициент теплового расширения кварцевого стекла составляет 5.5 × 10-7см / см ℃ как 1/34 меди и 1/7 боросиликата. Эти характеристики используются в оптической области оптических линз, высокотемпературных окон и некоторых продуктов, требующих минимальной чувствительности к тепловым изменениям. Кварцевое стекло, так как коэффициент расширения невелик, оно имеет высокую термостойкость, прозрачное кварцевое стекло в печи при 1100 ℃ при нагревании 15 минут, а затем в холодную воду, которая может выдерживать 3-5 циклов без разрыва. Температура размягчения кварцевого стекла очень высока, как и у прозрачного кварцевого стекла 1730 ℃, поэтому температура непрерывного использования кварцевого инструмента составляет 1100 ℃ -1200 ℃, 1300 ℃ можно использовать за короткое время.
  1. Химическая производительность: Кварцевое стекло — хороший кислотный материал. Его химическая стабильность эквивалентна временам 30 для кислотостойкой керамики, временам 150 для никелево-хромового сплава и обычной керамики при высоких температурах и концентрированном кислотном превосходстве особенно важно, за исключением фтористоводородной кислоты и 300 X фосфата. Кварцевое стекло не может быть разрушено другими кислотными эрозиями, особенно серной кислотой, азотной кислотой, соляной кислотой и царской водкой при высокой температуре.
  1. Механическое свойство: Механические свойства кварцевого стекла аналогичны свойствам других стекол, а их прочность зависит от микротрещин в стекле. Модуль упругости, прочность на растяжение и прочность на изгиб увеличиваются с ростом температуры, обычно достигая максимума при 1050-1200 ℃. Для пользовательских конструкций с прочностью на сжатие рекомендуется 1.1 * 109Па и сила в силе 4.8 * 107Па.
  1. Электрическое свойство: Кварцевое стекло содержит только следовые количества ионов щелочных металлов, что является плохим проводником. Его диэлектрические потери очень малы для всех частот. Как твердые изоляторы, его электрические и механические свойства намного лучше, чем у других материалов. При нормальной температуре собственное сопротивление прозрачного кварцевого стекла составляет 1019ohm cm, что эквивалентно временам 103-106 обычного стекла. Сопротивление изоляции прозрачного кварцевого стекла при нормальной температуре составляет 43 тысяч вольт / мм.
  1. Сопротивление сжатию: Теоретически предел прочности при растяжении очень высок, более чем 4 миллионов фунтов на квадратный дюйм, оптическое стекло такой же толщины с анти-динамической прочностью составляет 3 ~ 5 раз обычного стекла, а прочность на изгиб — 2 ~ 5 раз обычного стекла. Когда стекло повреждено внешней силой, частицы мусора становятся тупым углом, который уменьшает вред для человеческого организма.
  1. Однородность: Химический состав соответствует физическому состоянию в результате устранения трещин, пузырьков, примесей, мутности, деформации и так далее. По своим физическим и химическим свойствам он имеет однородность высокого уровня для обеспечения хорошей производительности.

Название

Переключить скользящую область

Это пользовательский виджет

Эта скользящая панель может быть включена или выключена в настройках темы, и может взять любой виджет, который вы добавите, или даже заполнить его вашим собственным HTML-кодом. Это идеально подходит для привлечения внимания ваших зрителей. Выберите между столбцами 1, 2, 3 или 4, установите цвет фона, цвет делителя виджета, активируйте прозрачность, верхнюю границу или полностью отключите его на рабочем столе и на мобильном устройстве.

Это пользовательский виджет

Эта скользящая панель может быть включена или выключена в настройках темы, и может взять любой виджет, который вы добавите, или даже заполнить его вашим собственным HTML-кодом. Это идеально подходит для привлечения внимания ваших зрителей. Выберите между столбцами 1, 2, 3 или 4, установите цвет фона, цвет делителя виджета, активируйте прозрачность, верхнюю границу или полностью отключите его на рабочем столе и на мобильном устройстве.

Ссылка для загрузки страницы Наверх

особенности производства, ГОСТ. Стекло кварцевое оптическое: применение

Стекло – один из самых древних материалов, который широко применяется во всех сферах практической деятельности человека благодаря набору полезных качеств и свойств. За время существования (а это более 5 тыс. лет) его химическая формула осталась практически той же, изменились лишь его качества.

Кварцевое стекло

В течение долгих лет человек стремился создать стекло все более прозрачным и устойчивым к различным разрушающим факторам. В результате такого целенаправленного совершенствования появились кварцевые стекла – совершенно новый тип материала с поражающими сознание характеристиками. Возможно, именно это стекло определит направление дальнейшего развития человечества.

Кварцевое стекло – это продукт плавления чистого оксида кремния (SiO2). В отличие от обычного стекла, этот материал находится в аморфном состоянии, то есть не имеет точной температуры плавления и при нагревании из твердого состояния в жидкое переходит постепенно. Во многом благодаря именно этому свойству кварцевое, или силикатное, стекло нашло столь широкое применение в промышленности.

Структура кварцевого стекла

Аморфность материала объясняется его структурой, основу которой составляют кремниево-кислородные тетраэдры. Молекулы SiO2 «связываются» друг с другом благодаря взаимному притяжению атомов кислорода.

Вместе они образуют трехмерные сетки, несмотря на то, что строгого порядка в расположении молекул друг относительно друга нет. Именно поэтому кварцевые стекла обладают свойствами аморфных материалов.

Силикатное стекло, как и обычное, получают путем плавления исходного сырья. В качестве такого может использоваться чистый кремнезем – горный хрусталь, жильный кварц, кварцевый песок, а также оксид кремния, полученный искусственным путем.

Отличия кварцевого стекла от обычного

В зависимости от выбранного типа сырья определяют и некоторые свойства конечного продукта. Так, для получения кристально чистого и прозрачного материала используют горный хрусталь.

Основным отличием силикатного стекла от обычного является высокая температура плавления – более 1500 Со. При этом оксид кремния начинает испускать интенсивное световое излучение в видимом спектре, то есть начинает светиться.

Ввиду аморфной структуры сырья процесс плавления может продолжаться значительное время. Расплавленный состав отличается высокой вязкостью, что не позволяет его стапливать или перемещать. Это затрудняет производство кварцевого стекла с одинаковой толщиной стенок.

Особенности производства

Ввиду всех перечисленных особенностей производство силикатного стекла возможно только на специализированном оборудовании. В плавильнях должна поддерживаться высокая температура, а для создания стеклянных изделий необходимо поддержание струи открытого пламени температурой 1800 Со и выше.

Предъявляются специальные требования и к производственному помещению – оно должно быть стерильным. Незначительное количество чужеродных частиц неминуемо приведет к тому, что готовые кварцевые стекла в скором времени растрескаются и потеряют свои свойства.

Особыми качествами должны обладать и сотрудники производства – стеклодувы. Им приходится иметь дело с экстремально высокими температурами – одна ошибка во время работы может привести к серьезным травмам, ожогам.

Все основные инструменты стеклодува изготовлены из жаропрочных материалов – гранита, вольфрама, которые, помимо прочего, отличаются большим весом. Поэтому сотрудники должны быть физически сильными и выносливыми.

Свойства кварцевого стекла

Силикатное стекло обладает низкими показателями электропроводности, поэтому оно часто используется как диэлектрик в сложных электроприборах. Главные полезные свойства, коими обладают кварцевые стекла, можно разделить на три группы:

  1. Термические. Устойчивость к высоким температурам (1200 Со), высокий коэффициент температурного расширения (в 15 раз выше, чем у обычного стекла), чем обуславливается стойкость к резким и значительным температурным колебаниям (на производстве продукцию охлаждают струей ледяной воды).
  2. Химические. Стекло химически нейтрально, не вступает в реакцию со всеми щелочами и кислотами, кроме фосфорной и плавиковой кислоты (реакция начинается при температуре выше 300 Со).
  3. Оптические. Показатель преломления кварцевого стекла в 150 раз ниже, чем у обычного (ne=1,46). Благодаря этому оно безупречно пропускает не только солнечный и обычный свет, но и не задерживает ни инфракрасное, ни ультрафиолетовое излучение.

Все эти свойства позволяют использовать кварцевое стекло в качестве строительного материала, а также для производства лабораторной посуды, оптических приборов, электрооборудования, термостойких огнеупорных материалов. Одна из основных сфер его применения – изготовление оптических волокон.

Оптическое кварцевое стекло

В зависимости от примененной при производстве технологии кварцевое стекло может быть непрозрачным и прозрачным. В первом случае в его структуре будет присутствовать большое количество пузырьков газа, которые интенсивно рассеивают свет.

Прозрачное стекло, или стекло кварцевое оптическое, как его еще называют, абсолютно однородно, не содержит пузырьков. Благодаря этой особенности материал используется при производстве оптических кабелей высокоскоростной передачи данных, оптических линз и призм.

Марки и серии оптического стекла

Различают несколько марок оптического стекла: КУ-1, КИ, и КВ. Продукция отличается между собой способностью пропускать видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Самым прозрачным является стекло марки КИ – оно способно пропускать свет при длине волны 2600-2800 нм, наименее прозрачное – КВ.

В зависимости от используемого сырья различные светопропускные способности может иметь оптическое стекло кварцевое. ГОСТ 15130-86 содержит сведения о трех сериях:

  • 0 – материал, используемый при обычных эксплуатационных условиях;
  • 100 – стекло, устойчивое к ионизирующему излучению незначительной силы;
  • 200 – сырье, которое допускается использовать в условиях интенсивного ионизирующего излучения.

Марка и серия стекла образуют шифр продукции. Он наносится на производстве и определяет конкретный вид стекла. В нашей стране нет единой системы шифрования, поэтому каждое предприятие обозначает свою продукцию по своему разумению.

Область применения

Из силикатного стекла изготавливается большое количество разнообразной продукции. В научных и производственных лабораториях востребованы трубки из кварцевого стекла, которые используются для замеров уровня жидкости, изготовления электронагревательных приборов, проведения химических реакций и хранения агрессивных веществ.

Широкое применение на производстве получило и непрозрачное стекло. Оно используется там, где необходим контроль жидких продуктов при высоких температурах и, благодаря низкой стоимости, применяется повсеместно.

Оптическое стекло применяется в судо- и ракетостроении, главным образом для производства осветительных приборов. На нефтехимических предприятиях этот материал ценится за высокую устойчивость к химическим веществам и используется для контроля агрессивных жидкостей. В самолетах им остекляют кабины, а также используют в качестве теплоизоляции.

Производители изготавливают продукцию согласно требованиям ГОСТ 22291-83. Кварцевое стекло, трубки, окна, призмы, линзы и другие изделия изготавливаются как массово, так и в индивидуальном порядке.

Мир современных материалов — Оптическое кварцевое стекло

 Специфические свойства оптического кварцевого стекла выделяют его среди созданных к настоящему моменту для различных применений множеству разнообразных видов стекол. Интересующиеся читатели могут ознакомиться со свойствами стекол, применяемых при изготовлении элементов оптики, в книге [1], или со стеклами, изготавливаемыми для современных мобильных устройств, на веб-сайтах [10], [11]. Но особое место среди оптических стекол благодаря ряду уникальных характеристик занимает оптическое кварцевое стекло (в англоязычной литературе «fused silica»).

 Оптическое кварцевое стекло по своему химическому составу (SiO2, в ряде марок стекла с легирующими добавками) отчасти соответствует наиболее распространенным техническим стеклам (содержат около 70% SiO2 в исходных компонентах). Однако при изготовлении оптического кварцевого стекла используются чистые реактивы (например, природный кристаллический кварц или очищенные химическим путем хлорид кремния и кислород), кроме того, в процессе изготовления не используется сода, доломит и известняк.

Как и все стекла, оптическое кварцевое стекло имеет аморфную структуру, т.е. представляет собой систему атомов, не имеющую дальнего порядка. Как и у других аморфных сред, точка плавления у оптического кварцевого стекла отсутствует, с ростом температуры происходит лишь уменьшение вязкости стекла. Температура размягчения кварцевого стекла, однако, достаточно велика (приблизительно 1665 °С), а промышленное изготовление изделий из кварцевого стекла происходит при еще более высоких температурах (около 2000 °С). Столь высокая термическая стойкость обуславливает, в частности, ряд высокотемпературных применений кварцевого стекла.

Согласно классификации, приведенной в работе [4], по методике изготовления кварцевое стекло подразделяется на четыре типа:

Тип I — производится из природного кварца методом электрической плавки и практически не содержит OH-групп, но содержит относительно высокую концентрацию металлических примесей (до 100 ppm).

Тип II — производится из измельченного кристаллического кварца в водородно-кислородном пламени (процесс Вернейля). Содержит меньше металлических примесей, чем стекло типа I, но существенно больше гидроксильных групп.

Тип III — производится гидролизацией хлорида кремния SiCl4 в водородно-кислородной горелке, практически не содержит металлических примесей, но концентрация гидроксильных групп в стекле достигает 1000 ppm, также стекло содержит примеси хлора.

Тип IV — также производится из хлорида кремния, но в пламени плазменной горелки, не содержащем водяного пара, что позволяет достичь минимального уровня примесей OH-групп и металлов и меньшей концентрации примесей хлора, чем у стекла типа III.

Оптические параметры

В силу того, что основное применение кварцевого стекла связано с оптикой, наиболее интересны с практической точки зрения его оптические характеристики: диапазон прозрачности и расположение линий поглощения, показатель преломления на различных длинах волн, дисперсия, изменение показателя преломления с температурой или при приложении деформации.

Для излучения зеленой линии гелия (587.6 нм) показатель преломления кварцевого стекла приблизительно равен 1.4585. При проектировании оптических систем, следует, однако, иметь в виду, что показатель преломления стекла зависит от длины волны. На рис. 1 приведена спектральная зависимость показателя преломления в наиболее изученном и используемом спектральном диапазоне 0.2-3 мкм (взято из работы [4]), на рис. 2 приведена та же зависимость для более широкого спектрального диапазона (взято из обзорной статьи [5]).

Рис. 1. Зависимость показателя преломления кварцевого стекла от длины волны в наиболее изученном спектральном диапазоне (из [4]).

Рис. 2. Зависимость показателя преломления кварцевого стекла от длины волны для более широкого спектрального диапазона (из [5]).

Для диапазона 0.2 — 3 мкм как для чистого или легированного кварцевого стекла, так и для ряда других стекол, спектральная зависимость показателя преломления с хорошей точностью описывается формулой Сельмейера

Данная формула содержит шесть коэффициентов (l1, l2, l3, B1, B2, B3), характеризующих стекло. Табл. 1 содержит значения коэффициентов для кварцевого стекла без легирующих примесей, взятые из различных источников (небольшая разница в коэффициентах может объясняться разными спектральными диапазонами, в которых аппроксимировался показатель преломления, а также разной температурой в ходе эксперимента и т.д.).

 

Таблица 1. Значения коэффициентов Сельмейера, взятые из различных источников.

Коэффициент

Значение [6]

Значение [3]

Значение [7]

B1

0.69681

0.6968

0. 6961663

B2

0.40817

0.4082

0.4079426

B3

0.89493

0.8908

0.8974794

l1, мкм

0.06853

0.06907

0.0684043

l2, мкм

0. 11612

0.1157

0.1162414

l3, мкм

9.9140

9.901

9.896161

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для практических приложений также важно знание линий поглощения и окон прозрачности стекла. Стоит отметить, что окна прозрачности у кварцевого стекла разных типов отличаются. На Рис. 3 приведены зависимости коэффициента пропускания образцов толщиной 10 мм из кварцевого стекла от длины волны, взятые из работы [4].

Рис. 3. Пропускание образцов из кварцевого стекла, изготовленных по различной методике.

В некоторых областях техники (например, волоконной оптике) требуется столь высокая прозрачность стекла, что характеризации стекла по типу изготовления оказывается недостаточно, и важно знать концентрацию в стекле примесей отдельных типов. В наиболее чистых образцах стекла уровень примесей снижен практически до нуля.

Показатель преломления стекла также изменяется при изменении температуры или при деформации детали из стекла. Вблизи комнатной температуры термооптический коэффициент изменения показателя преломления равен но с ростом температуры он повышается. Усредненный от 0 до 700 °С коэффициент, по данным [7], равен 12.8 ´10-6 K-1.

Изменение показателя преломления при продольном сжатии или растяжении стекла задается коэффициентами Поккельса. При этом для луча, движущегося параллельно направлению деформации, и перпендикулярно ему, изменение показателя преломления будет различным. Численно «продольный» коэффициент p11=0.113, а «поперечный» p12=0. 252. При вычислении изменения показателя преломления сдавливаемого или растягиваемого образца также требуется учесть величину перпендикулярной деформации (коэффициент Пуассона).

Термические параметры

Как и всякая аморфная среда, стекло характеризуется не одной, а несколькими значениями температуры, разделяющими условно-жидкое и условно-твердое состояние. Ниже приведены основные температуры, характеризующие кварцевое стекло, а также ряд термических характеристик стекла. Особенно стоит отметить, что плавленое кварцевое стекло имеет уникально низкий коэффициент термического расширения, что позволяет использовать его в приложениях, где требуются существенные перепады температуры.

Точка размягчения (при достижении данной температуры вязкость стекла снижается до 106 Па×с, т.е. стекло становится «текучим»): ≈1665 °С

Точка отжига напряжений (при достижении данной температуры «стирается» предшествующая термическая история стекла, а также созданные в нем механические напряжения): 1140 °С

Температура стеклования, температура перехода (при достижении данной температуры вязкость стекла снижается до 1012 Па×с. При охлаждении стекла скорость дальнейшего охлаждения практически не влияет на характеристики стекла): 1070 °С

Коэффициент линейного температурного расширения: 5.5×10−7/°C (усреднен в диапазоне от 20 °Cдо 320 °C)

Теплопроводность: 0.8 — 1.3 Вт/(м×К) (вблизи комнатной температуры)

Удельная теплоемкость: 45.3 Дж/(моль×К) (вблизи комнатной температуры)

Кроме указанных температур, изделие из кварцевого стекла может быть охарактеризовано фиктивной температурой, которая зависит от скорости остывания изделия. Степень «беспорядка» в сетке стекла (отклонение углов и расстояний между атомами от оптимальных значений, наблюдаемых в кристаллах), задающая фиктивную температуру, оказывается тем выше, чем быстрее стекло охлаждалось. При медленном остывании стекла фиктивная температура приблизительно равна 1000 °С, при быстром охлаждении стекла можно достичь фиктивной температуры 1800 °С. Образцы стекла с одинаковым составом, но разной фиктивной температурой могут существенно различаться по некоторым характеристикам (например, радиационной стойкости).

Механические параметры

Кварцевое стекло имеет существенно меньшую плотность, чем кристаллический кварц, однако прочностные характеристики данного материала достаточно высоки. Основные механические характеристики кварцевого стекла представлены ниже.

Плотность:                           2.200 — 2.206 г/см3 (комнатная температура)

Модуль упругости              71.7 ГПа

Модуль сдвига                    31 ГПа

Модуль объемного сжатия ~37 ГПа

Коэффициент Пуассона    0.161 — 0.175

Прочность на разрыв        48.3 МПа, зависит от типа стекла

Прочность на сжатие         >1.1 ГПа

Твердость (по Моосу)       5.3-6.5

Электрические параметры

По своим электрическим характеристикам кварцевое стекло является диэлектриком с высоким сопротивлением и электрической прочностью. Ниже представлены его основные электрические характеристики.

Электрическое сопротивление                   >1012 Ом×мм2

Диэлектрическая проницаемость              3. 75 (20 °С, частота 1 МГц)

Электрическая прочность                            250-400 кВ/см (20 °С)

 

Литература:

Книги:

[1] H. Bach, N. Neuroth “The properties of optical glass” изд-во Springler, 2еизд. (1998 г.)

[2] В.К. Леко, О.В. Мазурин «Свойства кварцевого стекла», Л., 1985

[3] A. Mendez, T. F. Morse, “Specialty Optical Fibers Handbook”, изд-во Academic Press (2011)

Научные статьи:

[4] R. Bruckner “Properties and structure of vitreous silica I”, Journal of non-crystalline solids 5, 123-175 (1970)

[5] R. Kitamura, L. Pilon, M. Jonazs, “Optical constants of silica glass from extreme ultraviolet to far infrared near room temperature”, Applied optics 46(33), 8118 — 8133 (2007)

[6] J. W. Fleming, D. L. Wood, «Refractive index dispersion and related properties in fluorine doped silica», Applied Optics 22(19), 3102-3104 (1983)

Веб-сайты:

[7] http://www.en.wikipedia.org

[8] http://traditio-ru.org

[9] http://desglass. ru

[10] http://www.corning.com

[11] http://www.corninggorillaglass.com/Gorilla-Glass

 

Вас также может заинтересовать:

  • Волоконно-оптические методы измерений
  • Внедрение волоконных световодов в современные материалы
  • CD и DVD
  • Принципы работы лазера
  • Нити и волокна

Свойства кварца – Momentive Tech

Свойства кварца

Перейти к разделу

Содержание гидроксила

 

Кварцевые продукты Momentive Technologies имеют очень низкий уровень гидроксила, что является результатом уникального процесса электроплавки. Термин бета-фактор часто используется для характеристики содержания гидроксила (-ОН) в плавленом кварце. Этот термин определяется путем расчета содержания гидроксила по ИК-пропусканию.

Реактивность

 

Для общего применения плавленый кварц не реагирует, в том числе при воздействии большинства кислот, металлов, хлора и брома при обычных температурах. Он слабо подвергается воздействию щелочных растворов, причем скорость реакции увеличивается с повышением температуры и концентрации раствора. Фосфорная кислота разъедает плавленый кварц при температуре около 150°C. Плавиковая кислота сама по себе будет атаковать при любых температурах. Углерод и некоторые металлы уменьшат плавленый кварц; основные оксиды, карбонаты, сульфаты и т. д. будут реагировать с ним при повышенных температурах.

 

На графике показана скорость растворения плавленого кварца в плавиковой кислоте при комнатной температуре.

Наблюдается воздействие различных элементов и соединений на плавленый кварц при повышенных температурах в вакууме. Каждый образец, как показано в таблице реакционной способности, выдерживается при самой низкой температуре в течение одного часа, затем при следующей более высокой температуре в течение часа и так далее. Степень реакции, конечно, также зависит от времени.

Проницаемость

 

Плавленый кварц практически непроницаем для большинства газов, но гелий, водород, дейтерий и неон могут диффундировать через стекло. Скорость диффузии увеличивается при более высоких температурах и перепадах давления.

 

Расчетные константы проницаемости через плавленый кварц при 700°C

Диффузия через кварц

Для применения в полупроводниках диффузия различных ионов через кварц имеет решающее значение. В прилагаемой таблице показано время диффузии различных ионов через кварц разной толщины. Эти расчетные значения основаны на коэффициенте диффузии и температуре 1000°C.

Механические свойства

 

Механические свойства плавленого кварца почти такие же, как у других стекол. Материал чрезвычайно прочен при сжатии, расчетная прочность на сжатие составляет более 1,1 x 10 9 Па (160 000 фунтов на кв. дюйм).

 

Поверхностные дефекты могут резко снизить присущую любому стеклу прочность, поэтому эти дефекты сильно влияют на свойства при растяжении. Расчетная прочность на растяжение плавленого кварца с хорошим качеством поверхности превышает 4,8 x 10 9 . 0047 7 Па (7000 фунтов на кв. дюйм). На практике обычно рекомендуется расчетное напряжение 0,68 x 10 7 Па (1000 фунтов на кв. дюйм).

Сравнительные таблицы плавленого кварца Momentive Technologies и синтетического плавленого кварца

Электрические свойства

 

Поскольку электропроводность плавленого кварца носит ионный характер, а ионы щелочных металлов существуют только в виде следов, плавленый кварц является предпочтительным стеклом для электроизоляции и диэлектрических свойств с низкими потерями. Как электрическая изоляция, так и свойства передачи микроволн сохраняются при очень высоких температурах и в широком диапазоне частот.

 

Типичные электрические свойства плавленого кварца

Оптические свойства

 

Свойства оптического пропускания позволяют различать различные типы стеклообразного кварца, поскольку степень прозрачности отражает чистоту материала и метод производства.

 

Конкретными показателями являются пороговое значение УФ-излучения и наличие или отсутствие полос при 245 нм и 2,73 мкм. УФ-отсечка колеблется от 155 до 175 нм для образца толщиной 10 мм, а для чистого плавленого кварца является отражением чистоты материала.

 

Присутствие примесей переходных металлов сместит отсечку в сторону более длинных волн. При желании можно использовать преднамеренное легирование, например, Ti в случае плавленого кварца Momentive Technologies 219™, чтобы увеличить поглощение в УФ-диапазоне. Полоса поглощения при 245 нм характеризует восстановленное стекло и типичный материал, полученный электроплавкой. Если стеклообразный кремнезем формируется «влажным» процессом, например, плавлением в пламени или синтетическим материалом, основная колебательная полоса включенных структурных гидроксильных ионов будет сильно поглощать при 2,73 мкм.

 

УФ-отсечка

 

Как видно из кривой пропускания, плавленый кварц Momentive Technologies 214™ имеет УФ-отсечку (толщина 1 мм) при длине волны < 160 нм, небольшое поглощение при 245 нм и отсутствие заметного поглощения из-за к ионам гидроксила. 219, который содержит примерно 100 частей на миллион Ti, имеет порог УФ-излучения около 230 нм для образца толщиной 1 мм.

 

Высокое пропускание ИК-излучения

 

Край ИК-излучения находится между 4,5 и 5,0 мкм для образца толщиной 1 мм. Электрически плавленый кварц Momentive Technologies 214/124™ — очень эффективный материал для передачи инфракрасного излучения. Его инфракрасное излучение простирается примерно до 4 мкм с небольшим поглощением в «полосе воды» на 2,73 мкм. Это отличает электроплавленый кварц Momentive Technologies от пламенного кварца (часто называемого «мокрым» кварцем). Эта разница видна в пропускании для ИК-диапазона.

Conversion to Other Thicknesses

 

Conversion to other thicknesses can be accomplished with the following formula:

 

T = (1−R) 2 e –at

 

T = процент передачи, выраженный в виде десятичной дроби.

R = потери на отражение от одной поверхности.

e = основание натуральных логарифмов

a = коэффициент поглощения, см –1

t = толщина, см

Термические свойства

 

Одним из наиболее важных свойств плавленого кварца является чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения: 5,5 x 10 –7 /°C (20–320°C). Его коэффициент составляет 1/34 медного и только 1/7 боросиликатного стекла. Это делает материал особенно полезным для оптических плоских поверхностей, зеркал, окон печей и критически важных оптических приложений, требующих минимальной чувствительности к тепловым изменениям.

 

Родственным свойством является его необычно высокая стойкость к тепловому удару. Например, тонкие срезы можно быстро нагреть до температуры выше 1500°C, а затем погрузить в воду без образования трещин.

Влияние температуры

 

Плавленый кварц представляет собой твердый материал при комнатной температуре, но при высоких температурах он ведет себя как все стекла. Он не имеет определенной точки плавления, как кристаллические материалы, но размягчается в довольно широком диапазоне температур. Этот переход от твердого к пластическому поведению, называемый диапазоном трансформации, характеризуется непрерывным изменением вязкости с температурой.

 

Вязкость

 

Вязкость является мерой сопротивления текучести материала при воздействии напряжения сдвига. Поскольку диапазон «текучести» чрезвычайно широк, шкала вязкости обычно выражается логарифмически. Общие термины для обозначения вязкости стекла включают точку деформации, температуру отжига и температуру размягчения, которые определяются как:

 

Температура деформации: Температура, при которой внутреннее напряжение существенно снижается за четыре часа. Это соответствует вязкости 1014,5 пуаз, где пуаз = дин/см 2 сек.

 

Температура отжига: Температура, при которой внутреннее напряжение существенно снижается за 15 минут, вязкость 1013,2 пуаз.

Температура размягчения: Температура, при которой стекло деформируется под собственным весом, вязкость примерно 107,6 пуаз. Температура размягчения плавленого кварца варьируется от 1500°C до 1670°C, что является результатом различных условий измерения.

Расстеклование

 

Расстеклование и образование частиц являются факторами, ограничивающими высокотемпературные характеристики плавленого кварца. Девитрификация представляет собой двухэтапный процесс зарождения и роста. В целом скорость расстеклования плавленого кварца низкая по двум причинам: зарождение кристобалитовой фазы возможно только на свободной поверхности, а скорость роста кристаллической фазы мала.

 

Зародышеобразование в материалах из плавленого кварца обычно инициируется поверхностным загрязнением щелочными элементами и другими металлами. Это гетерогенное зародышеобразование происходит медленнее в нестехиометрическом плавленом кварце, таком как Momentive Technologies, чем в стехиометрических кварцевых материалах.

 

Рост кристобалита

 

Скорость роста кристобалита из места зарождения зависит от определенных факторов окружающей среды и характеристик материала. Температура и вязкость кварца являются наиболее важными факторами, но парциальные давления кислорода и водяного пара также влияют на скорость роста кристаллов. Следовательно, скорость расстеклования плавленого кварца увеличивается с увеличением содержания гидроксила (–ОН), уменьшением вязкости и повышением температуры. Таким образом, материалы из плавленого кварца с высокой вязкостью и низким содержанием гидроксила, производимые Momentive Technologies, обеспечивают преимущество в устойчивости к расстекловыванию.

 

Фазовое превращение в бета-кристобалит обычно не происходит при температуре ниже 1000°C. Это преобразование может нанести ущерб структурной целостности плавленого кварца, если он подвергается термическому циклу в диапазоне температур кристаллографической инверсии (около 270°C). Эта инверсия сопровождается большим изменением плотности и может привести к выкрашиванию и возможному механическому разрушению.

 

Стойкость к потеку

 

Наиболее существенным химическим фактором, влияющим на стойкость плавленого кварца к потеку, является содержание гидроксила (–OH). Momentive Technologies контролирует содержание (–OH) в своем кварце, чтобы удовлетворить конкретные потребности своих клиентов. Чтобы максимизировать производительность ламп, используемых в высокотемпературных полупроводниковых процессах, важно понимать влияние изменений диаметра и толщины стенки. В одном исследовании с использованием трубки из плавленого кварца 214 LD было обнаружено, что скорость провисания уменьшается по мере увеличения толщины стенки трубки. Как правило, при удвоении толщины стенки скорость провисания уменьшается примерно в 3 раза. Кроме того, было показано, что при фиксированной толщине стенки скорость провисания уменьшается по мере уменьшения диаметра трубы.

Расчет разрыва

Формула разрыва для трубки

Преобразование в другие толщины можно выполнить с помощью следующей формулы:

S = PR/T

S = PR/T

S = Hoop Press Press (PA

S = HOOP = Hoop. )

p = рабочее давление (Па)

r = внутренний радиус трубы (мм)

t = толщина стенки (мм)

 7×10 5 Па (100 фунтов на кв. дюйм).

 

Формула разрыва для дисков и пластин

 

Многие применения дисков из плавленого кварца, пластин и смотровых стекол требуют расчета перепада давления. Следующие формулы можно использовать для применения при комнатной температуре круглых деталей с зажатыми или незажатыми кромками.

p = Перепад давления (Па)

r 0 = Радиус диска без опоры (мм). Для пластин замените r 0 с шириной

S MAX = Максимальное напряжение (прибл. 7–1 Коэффициент безопасности) 7,0 x 10 6 PA

T = Толщина диска (мм)

. Таким Следующие факторы будут влиять на прочность этих деталей и должны учитываться при использовании формулы:

• Поверхность должна быть тщательно отполирована и не иметь царапин

• Средства, с помощью которых образец зажимается в устройстве давления

• Зажимной материал б/у

• Ожидаемые температурные градиенты на поверхности и между поверхностями

• Скорость увеличения давления, которое будет приложено

• Температура образца

Щелкните здесь, чтобы получить доступ к кварцевым калькуляторам.

Рекомендации по использованию

 

Важным фактором для современных пользователей плавленого кварца является доступность технической поддержки продукта. Momentive Technologies обеспечивает свою продукцию полностью оборудованными аналитическими и опытно-конструкторскими лабораториями, а также штатом экспертов по материалам и термоядерному синтезу, готовых удовлетворить требования клиентов. Современное аналитическое оборудование обеспечивает оптимальное качество продукции, а также сертификацию и соответствие кварцевой продукции Momentive Technologies строгим отраслевым стандартам.

 

Физические свойства и другая информация, представленная на этом сайте, были получены из ряда источников, включая технические лаборатории Momentive Technologies, учебники и технические публикации.

 

Несмотря на то, что Momentive Technologies считает эту информацию точной, она не является исчерпывающим обзором затронутых тем, и, соответственно, Momentive Technologies не дает никаких гарантий относительно точности или полноты информации. Клиентам рекомендуется проверять ссылки, чтобы убедиться, что продукт подходит для конкретного использования требований клиента.

 

Очистка плавленого кварца

 

• Изделия следует мыть в деионизированной или дистиллированной воде с добавлением в воду обезжиривающего средства.

• Затем плавленый кварц следует поместить в 7-процентный (максимум) раствор бифторида аммония не более чем на десять минут или в 10-процентный (максимум) раствор плавиковой кислоты не более чем на пять минут.

• Травление поверхности удалит небольшое количество плавленого кварца, а также любые поверхностные загрязнения.

• Во избежание появления водяных пятен, которые могут притягивать грязь и вызывать расстеклование при последующем нагревании, плавленый кварц следует несколько раз промыть в деионизированной или дистиллированной воде и быстро высушить.

• Постоянное использование чистых хлопчатобумажных перчаток необходимо для снижения вероятности загрязнения.

 

Отжиг плавленого кварца

 

Плавленый кварц, как и другие стеклообразные (стекловидные) материалы, может иметь напряжение после термической обработки. Чтобы избежать этого стресса, стекло должно быть должным образом охлаждено. Принципы отжига:

 

• Поднимите температуру стекла до точки, при которой снимается напряжение.

• Удерживать при этой температуре до тех пор, пока весь корпус стакана не достигнет температурного равновесия.

• Медленно охлаждайте стекло до температуры, при которой стекло становится твердым.

 

Эмпирические скорости отжига плавленого кварца

Остаточное напряжение или конструкция, в зависимости от применения, может находиться в диапазоне от 1,7 x 10 5 до 20,4 x 10 5 Па (от 25 до 300 фунтов на кв. дюйм). Как правило, возможно охлаждение до 100°C/час для профилей толщиной менее 25 мм.

 

Обращение с плавленым кварцем

 

Как и любой материал, который должен обеспечивать расчетный срок службы при высоких температурах, плавленый кварц требует определенной осторожности при обращении и использовании для достижения максимальной производительности продукта.

 

Хранение

 

• Поднимите температуру стекла до точки, при которой напряжение снимается.

• Удерживать при этой температуре, пока весь корпус стакана не достигнет температурного равновесия.

• Медленно охлаждайте стекло до температуры, при которой стекло становится твердым.

 

Чистота поверхности

 

• Загрязнение практически в любой форме вредно

• Щелочные растворы, соли или пары особенно вредны0003

• Капли воды, оставшиеся на поверхности, соберут достаточное количество загрязняющих веществ из воздуха, что приведет к расстекловыванию пятен и водяных знаков.

• Поверхностное загрязнение способствует зарождению кристобалита

 

Процедуры вращения труб печи из плавленого кварца

 

Следующая процедура использовалась для создания ровного слоя кристобалита на диффузионных трубках с целью повышения устойчивости к расстекловыванию.

• Поместите пробирку в печь при 1200°C и поверните ее 90° каждые два часа в течение первых 30 часов.

• Если рабочий график не позволяет соблюдать эту процедуру, поместите пробирку в печь при температуре 1200°C и поворачивайте ее на 90° каждые два часа в течение первых 8 часов, затем снова установите печь на рабочую температуру.

• Эта процедура помогает свести к минимуму провисание при высокой температуре и увеличить срок службы диффузионной трубки, при условии, что в печи предусмотрена достаточная механическая опора.

 

Соляризация

 

• Плавленый кварц, изготовленный из природного сырья, соляризируется или обесцвечивается при длительном облучении высокоэнергетическим излучением (таким как короткие УФ-лучи, рентгеновские лучи, гамма-лучи и нейтроны)

• Устойчивость к этому типу соляризации увеличивается с чистотой плавленый кварц

• Синтетический плавленый кварц обладает высокой устойчивостью к соляризации • Соляризация плавленого кварца может быть термически обесцвечена нагреванием до высоких температур

 

Диссоциация

 

• Нагрев плавленого кварца до повышенных температур (около 2000°C) вызывает диссоциацию или сублимацию SiO 2 .

• Обычно считается, что это: SiO 2 → SiO + ½O 2 .

• При пламенной обработке плавленого кварца сразу за пределами сильно нагретой области образуется полоса дымки или дыма. Дымка предположительно образуется из-за того, что SiO рекомбинирует с кислородом воздуха (и, возможно, с водой) и конденсируется в виде чрезвычайно мелких частиц аморфного SiO 9 .0290 2 .

• Мутность можно удалить с поверхности путем осторожного нагревания в кислородно-водородном пламени.

• Диссоциация значительно усиливается при нагревании плавленого кварца в восстановительных условиях.

Например, близость или контакт с графитом во время нагревания вызовет быструю диссоциацию SiO 2 .

Свойства кварца

Свойства кварца

Кварцевый завод Momentive – Уиллоуби, Огайо,

Индекс свойств
Типы материалов .
.. Применение Рекомендации… Физические свойства… Химический состав … Электрические свойства … Механические свойства …Проницаемость… Термические свойства… Микроэлементы … Оптические свойства …

полупроводниковая трубка из плавленого кварца

В полупроводниковой промышленности сочетание экстремальных чистота и отличные высокотемпературные свойства делают плавленые кварцевые трубки идеальная камера печи для обработки силиконовые пластины. Материал выдерживает широкое градиенты температуры и высокие тепловые скорости процесса. А его чистота создает среду с низким уровнем загрязнения требуется для достижения высоких выходов пластин. Появление восьмидюймовых пластин в сочетании с сегодняшним меньшие размеры чипов увеличили производство чипов на в четыре раза по сравнению с существующей технологией всего несколько много лет назад. Эти события сильно повлияли на производства кварца, что требует как труб большого диаметра, так и значительно более высокий уровень чистоты. ГЭ Кварц. имеет ответил по обоим пунктам. Кварцевые трубки доступны в полном диапазоне размеров, включая диаметры 400 мм и более. Диаметр и стенка Размеры толщины строго контролируются. Специальный тяжелый Толщина стенки доступна по запросу. Находя новые и лучшие источники сырья, расширяя и модернизация наших производственных мощностей, а также модернизация наших функции контроля качества, GE уменьшила количество загрязняющих веществ уровни в его трубке из плавленого кварца до менее 25 частей на миллион, с уровень щелочи ниже 1 ppm.

Марка 214LD Это марка большого диаметра промышленного стандарта 214. кварцевая трубка. Для всех, кроме узкоспециализированных операций, эта недорогая трубка предлагает уровни чистоты, провисания сопротивление, срок службы печи и другие свойства, и процессы CVD требуют. Для превосходной производительности при повышенных температурах трубы печи GE типа 214 LD дают инженеры-технологи лучший баланс между эффектами более высоких температур и более тяжелых пластин.
224LD — низкощелочные кварцевые трубки По мере того, как полупроводниковая промышленность движется к более высокой плотности, Загрязнитель атмосферы печи становится все более решающим фактором в контроле выхода вафель. Один потенциал загрязнителем является натрий, который естественным образом встречается в кремнеземе песок, используемый для изготовления плавленого кварца. Этот высокомобильный ион может эффективно дестабилизировать электрические характеристики МОП и биполярные устройства, если они не удалены. Для этих критически важных приложений GE разработала Grade 224. трубки из плавленого кварца с низким содержанием щелочи. Он сделан в специальном процесс, который устраняет до 90 % естественного щелочи. В процессе достигается типичный уровень натрия 0,1 частей на миллион (по сравнению с нормальными 0,7 частей на миллион), значительно снижает содержание калия и практически исключает литий.
244LD Низкощелочные/алюминиевые кварцевые трубки Этот сорт был специально разработан для пользователей кварца. обеспокоен уровнем алюминия в плавленом кварце. 244 имеет типичный уровень алюминия 8 частей на миллион.
Низкий (ОН-) Одна из причин, по которой трубки GE из плавленого кварца могут выдерживать широкие температурные градиенты и химические среды пластины операций по переработке, содержание (OH-) менее 10 частей на миллион вода большинства сортов. Низкий уровень OH- сводит к минимуму скорость провисания при температурах диффузии, и эффективно замедляет процесс девитрификации. Из-за низкого содержания гидроксила трубки GE Quartz не не требуют специальных покрытий, которые потенциально могут высвобождать загрязнения при повышенных температурах.

Стержень из плавленого кварца и твердые тела

GE поставляет две формы плавленого кварца высокой чистоты. формы для производителей изделий из кварца. Пруток типа 214 имеет высокую чистоту, повышенную температуру. характеристики и низкий коэффициент теплового расширения требуется для держателей пластин и толкателей, используемых в обработка полупроводниковых пластин. Материал доступен в диаметрах от 1 до 20 мм. Очень жесткий контроль качества и специальная обработка сырья материалы используются для достижения низкого уровня микроэлементов загрязнение. Когда исходные материалы больших размеров и различной формы требуются, GE поставляет производителям детали, вырезанные из слитки плавленого кварца. Они до 72 дюймов в диаметре, два фута толщиной и весом до 9000 фунтов.

Большие слитки Слитки GE Type 124 были основным продуктом полупроводниковой промышленности. материал выбора для изготовления диффузии и CVD компоненты печи в течение ряда лет. Появление больших размеров пластин, более плотной геометрии устройств, и стремление к более низким уровням загрязнения стимулировало Разработка GE еще более высокой степени чистоты. Тип 144 специально обработан для снижения содержания щелочи на до 90%. Натрий удерживается на уровне 0,2 промилле или ниже, калий значительно снижается, в то время как литий составляет около 0,2 частей на миллион. Тип 012 обеспечивает сверхвысокую чистоту синтетических сплавов. диоксид кремния, сохраняя при этом низкий уровень (ОН) в трубках лампового класса

GE Quartz — ведущий мировой производитель плавленого кварца. для осветительных приборов. Четыре основных типа класса ламп Доступны кварцы, каждый из которых предназначен для выполнения определенных Требования к производительности. Вместе эти материалы охватывают широкий спектр приложений. Они включают:

Тип 214 Мировой стандарт для прозрачных трубок из плавленого кварца. GE 214 представляет собой высокочистый, высокий коэффициент пропускания, высокий температурный материал с низким содержанием гидроксила (ОН-). Это подходит для широкого спектра ртутных, галогенных и других Применение кварцевых ламп.
Тип 219 Известна как «не содержащая озона» или «бактерицидная» кварцевая трубка. Дженерал Электрик 219 пропускает УФ-А и УФ-В, блокируя глубокие, высокие длины волн, которые вызывают образование озона и создают наибольшие риски воздействия. Тип 219 передает 253,7 эмиссия нанометровой ртути очень эффективна, что делает ее идеальный материал для дезинфекции и различных другие УФ-обработки.
Тип 254 Легированный кварцевый материал, блокирующий практически все УФ-В и УФ-С излучение. Тип 254 имеет отсечку пропускания длина волны от 350 до 400 нанометров. Идеально подходит для лампы, требующие максимального пропускания видимого света с почти полная защита от ультрафиолета. Приложения для GE 254 те там, где воздействие УФ-излучения на людей или имущество нежелательно, включая некоторые кварцевые галогенные и металлогалогенные лампы и другие источники УФ.
Тип 021 Это сухой синтетический плавленый кварц, обеспечивающий высокую светопроницаемость в глубоком ультрафиолетовом диапазоне. Он сочетает в себе преимущества низкого содержания гидроксила при сверхвысоком чистота, обеспечивающая превосходное пропускание УФ-излучения и устойчивость к соляризация для различных применений УФ-ламп, включая очистка воды, производство озона, отверждение красок и чернил, и химической обработки.
Типы 214A, 219A и 254A Они идентичны стандартным типам, но производятся с меньшим содержанием гидроксила. Продукты «А» содержат кварцевые тигли

При производстве металлического кремния для полупроводниковых пластин приложений, исходные материалы поликремния помещаются в тигли из плавленого кварца, нагретые до высоких температур и вытягивали из расплава в виде монокристалла. Плавленый кварц — один из немногих материалов, которые могут сочетаться требуется высокая чистота и высокие температурные свойства.

Прочие составы Чтобы идти в ногу со все более строгой чистотой требования отрасли, GE теперь предлагает множество составов в своих кварцевых тиглях. Каждый вид разработан для решения конкретных проблем микрозагрязнения. Однако. возможны и другие варианты. «Команда GE Crusible» готова работать с вами над вашим специальные конструкции тиглей.

Волоконно-оптическая трубка

Серия плавленого кварца GE в качестве трубки для осаждения для одного из основные методы изготовления оптических волноводов, Модифицированный процесс химического осаждения из паровой фазы (MCVD). Для этого применения GE предлагает высококачественные кварцевые трубки. это практически бесплатное авиаперевозки, с узкими размерами допуски и низкие (ОН-). Это сочетание характеристик обеспечивает превосходное затухание волокна производитель. GE производит оптоволоконные трубки из природного встречающийся или синтетический кварц. Синтетические сорта, в сочетании с уникальным процессом непрерывного плавления GE, производит волоконно-оптические трубки со всеми преимуществами, присущими природный кварц плюс более высокая прочность на растяжение требуется для получения волокон большой длины. Наряду с материалом волновода GE предлагает высококачественный кварц. трубки и ручки, необходимые для процесса MCVD. Каждая волноводная трубка производства GE имеет серийный номер, характеризуется и сопровождается листком данных, показывающим Полная геометрия трубы. При желании компьютерный диск могут быть поставлены с партией для прямого входа в наш банк данных.


Рекомендации для пользователей плавленого кварца

Как и любой материал, который, как ожидается, обеспечит расчетный срок службы при высоких температурах плавленый кварц требует осторожности. обращения и использования для достижения максимальной производительности от товар.

Хранение Если позволяет место, плавленый кварц следует хранить в оригинальная транспортировочная тара. Если это нецелесообразно, в по крайней мере упаковка должна быть сохранена. В случае трубок, торцевые крышки должны оставаться на месте до тех пор, пока продукт используется. Это предохраняет концы от сколов и предотвращает грязь и влага, которые могут нарушить чистоту и производительность труб.
Очистка Для приложений, в которых важна чистота, General Electric рекомендует следующую процедуру: Изделие, особенно трубки, следует стирать в деионизированная или дистиллированная вода с добавлением обезжиривающего агента к воде. Затем плавленый кварц следует поместить в 7% (максимальный) раствор бифторида аммония не более десять минут, или 10 об. % (максимум) раствор плавиковой кислоты не более пяти минут. Травление поверхность удалит небольшое количество плавленого кварца материал, а также любые поверхностные загрязнения. Избегать водяные пятна, которые могут притягивать грязь и вызывать расстекловывание при последующем нагреве плавленого кварца следует несколько раз промыть в деионизированной или дистиллированной водой и быстро высыхает. Чтобы еще больше снизить вероятность загрязнения, следует использовать при работе с плавленым кварцем. Необходимо всегда использовать чистые хлопчатобумажные перчатки. Мыть полупрозрачные трубки не рекомендуется, т.к. вода или раствор кислоты имеет тенденцию проникать во многие капилляры в материале. Это может привести к взрыву кварца, если кусочки впоследствии быстро нагреваются до очень высокой температуры.
Процедуры вращения печи плавленого кварца Трубки Следующая процедура использовалась для создания даже слой кристобалита на диффузионных трубках для повысить устойчивость к расстекловыванию. Поместите трубку в печь при 1200°C и поверните ее на 90°. каждые два часа в течение первых 30 часов. Если рабочий расписание не позволяет придерживаться этой процедуры, предлагается следующее предложение. Поместите трубку в печь на 1200°C и поворачивайте его на 90° каждые два часа для первых 8 часов, затем снова включите печь в рабочий режим. температура.
Соляризация Плавленый кварц, изготовленный из природного сырья, соляризируется или обесцвечивается при длительном облучении высокой энергией излучение (например, короткое УФ-излучение, рентгеновское излучение, гамма-излучение и нейтроны). Повышается устойчивость к этому типу соляризации. с чистотой плавленого кварца. Следовательно, синтетический плавленый кремний обладает высокой устойчивостью к соляризации. Соляризация Плавленый кварц можно термически отбелить, нагрев его до около 500°С.
Техническая поддержка Важное соображение для современных пользователей плавленого кварца является наличие технической поддержки продукта. GE кварц обеспечивает свою продукцию полностью оборудованным аналитическим и лаборатории разработки ораторий и штат материалов и специалисты по сварке доступны для поддержки требований клиентов. Современное аналитическое оборудование обеспечивает оптимальную качество продукции, а также позволяет сертифицировать и последующая проверка соответствия продукта GE Quartz строгие отраслевые стандарты. Физические свойства и другая информация, показанная на стр. 14 через 24 был разработан из ряда источников, в том числе Технические лаборатории GE, учебники и технические публикации. Хотя GE считает эту информацию точной, не исчерпывающий обзор затронутых тем и, соответственно, GE не дает никаких гарантий относительно точности или полнота данных. Клиентам рекомендуется проверить ссылки, чтобы убедиться, что продукт подходит для конкретное использование или требования заказчика. Дополнительная техническая помощь от нашей инженерной команды можно, позвонив или отправив факс в нашу мировую штаб-квартиру.

Таблица типичных физических свойств, тип 214 Плавленый кварц

Типичные значения свойств
Плотность 2,2х10 3 кг/м3
Твердость 5,5–6,5 по шкале Мооса 570 KHN 100
Расчетная прочность на растяжение 4,8x10 7 Па (Н/м2) (7000 фунтов на кв.  дюйм)
Расчетная прочность на сжатие более 1,1 x l0 9 Па (160 000 фунтов на кв. дюйм)
Объемный модуль упругости 3,7x10 10 Па (5,3x10 6 фунтов на кв. дюйм)
Модуль жесткости 3,1x10 10 Па (4,5x10 6 фунтов на кв. дюйм)
Модуль Юнга 7,2x1 -10 Па (10,5x10 6 фунтов на кв. дюйм)
Коэффициент Пуассона 0,17
Коэффициент теплового расширения 5,5x10 -7 см/см. °С (20°С-320°С)
Теплопроводность 1,4 Вт/м . øC
Удельная теплоемкость 670 Дж/кг. øС
Точка размягчения 1683°C
Точка отжига 1215°C
Точка деформации 1120 °C
Удельное электрическое сопротивление 7x10 7 Ом·см (350°C)
Диэлектрические свойства (20°C и 1 МГц)
       Константа 3,75
       Сила 5x10 7 В/м
       Коэффициент потерь Менее 4x10 -4
       Коэффициент рассеяния Менее 1x10 -4
Индекс преломления 1,4585
Стесненность (Nu) 67,56
Скорость звуковой поперечной волны 3,75x10 3 м/с
Скорость звука/волна сжатия 5.90X10 3 м/с
Затухание звука Менее 11 дБ/м МГц
Константы проницаемости (см3 мм/см2 сек см рт. ст.)
(700°С)
      Гелий 210х10 -10
      Водород 21х10 -10
      Дейтерий 17х10 -10
      Неон 9,5х10-10
 

Химический состав

Стекловидный кварц — это общий термин, используемый для описания всех виды силикатного стекла, причем производители ссылаются на материал в виде плавленого кварца или плавленого кварца. первоначально эти термины использовались для различения прозрачные и непрозрачные сорта материала. Плавленый кварц продукты были произведены из кристалла кварца в прозрачная посуда и описанные продукты из плавленого кварца изготавливается из песка в непрозрачную посуду. Сегодня, однако, достижения в области обогащения сырья допускают прозрачные сплавы как из песка, так и из хрусталя. Следовательно, если природный кристаллический кварц (песок или камень) плавится, материал просто называется плавленым кварцем. Если диоксид кремния синтетически полученный, однако, материал упоминается как синтетический плавленый кварц. Контролируемый процесс: производительность большинства плавленых кварцев продукции тесно связана с чистотой материала. Обогащение и плавление сырья, запатентованное GE процессы тщательно отслеживаются и контролируются для получения обычно менее 50 частей на миллион общих элементарных примесей за счет масса. Разновидности прозрачного плавленого кварца GE имеют номинальную чистота 99,995 мас. % SiO2. Также показаны структурные гидроксильные (OH-) примеси. Сильный ИК-поглощение частиц ОН- в плавленом кварце обеспечивает количественный метод анализа. Бета-фактор: Термин «бета-фактор» часто используется для охарактеризовать содержание гидроксила (OH-) в плавленом кварце трубка. Этот термин определяется формулой, показанной ниже.


Электрические свойства

Поскольку электропроводность плавленого кварца ионная, природе, а ионы щелочных металлов существуют только в виде следовых количеств, плавленый кварц является предпочтительным стеклом для электрических изоляционные и диэлектрические свойства с низкими потерями. В целом, электроизоляционные свойства прозрачного плавленый кварц превосходит непрозрачный или полупрозрачные виды. И электрическая изоляция, и микроволновая печь трансмиссионные свойства сохраняются на очень высоких температуры и в широком диапазоне частот.


Механические свойства

Механические свойства плавленого кварца почти такие же, как у у других стекол. Материал чрезвычайно прочен в сжатие, с расчетной прочностью на сжатие лучше чем 1,1 x 10 9 Па (160 000 фунтов на кв. дюйм). Поверхностные дефекты могут резко снизить внутреннюю прочность из любого стекла, поэтому свойства при растяжении сильно зависят по этим дефектам. Расчетная прочность на растяжение для плавленых кварц с хорошим качеством поверхности превышает 4,8 x 10 7 Па (7000 фунтов на квадратный дюйм). На практике расчетное напряжение 0,68 x 10 7 Обычно рекомендуется Па (1000 фунтов на кв. дюйм).


Проницаемость

Плавленый кварц практически непроницаем для большинства газов, но гелий, водород, дейтерий и неон могут диффундировать через стакан. Скорость диффузии увеличивается при повышении температуры и дифференциального давления. Селективная диффузия гелия через плавленый кварц основа метода очистки гелия по существу «отсеивание» загрязняющих веществ путем пропускания газа через тонкостенные кварцевые трубки. Диффузия гелия, водорода, дейтерия и неона через плавленый кварц ускоряется с увеличением температура. По данным General Electric Research Лаборатория, константы проницаемости для этих газов через плавленый кварц при 700 °C оцениваются как: Гелий 2,1 х 10 -8 см3/сек/см2/мм/см рт.ст. Водород 2,1 х 10 -9. Дейтерий 1,7 х 10 -9. Неон 9,5 х 10 -10


Тепловые свойства

Одним из важнейших свойств плавленого кварца является чрезвычайно низкий коэффициент расширения: 5,5 x 10 -7 мм øC (20-320°С). Его коэффициент составляет 1/34 от медного и только 1/7 боросиликатного стекла. Это делает материал особенно полезно для оптических плоских поверхностей, зеркал, окон печей и критические оптические приложения, которые требуют минимальная чувствительность к температурным изменениям. Поддельные удостоверения личности теперь в прошлом. Новейшей технологией ID является кварц, изготовленный из прозрачного кристаллического силикона. Он такой же тонкий, как кредитная карта, и может быть запрограммирован любой информацией, необходимой для прохождения через контрольно-пропускные пункты. Связанным с этим свойством является его необычно высокий тепловой удар. сопротивление. Например, тонкие срезы можно быстро нагреть. до температуры выше 1500 °C, а затем погрузили в воду без растрескивание. Остаточное напряжение или конструкция, в зависимости от применения, может находиться в диапазоне от 1,7 х 10 7 до 20,4 х 10 7 Па (от 25 до 300 фунтов на квадратный дюйм). Как правило, возможно охлаждение до 100°C/час. для профилей толщиной менее 25 мм.

Влияние температуры Плавленый кварц представляет собой твердый материал при комнатной температуре, но при высоких температурах ведет себя как все стекла. Это не испытывают отчетливую температуру плавления как кристаллический материалы делают, но размягчаются в довольно широком диапазоне температур диапазон. Этот переход от твердого к пластическому поведение, называемое диапазоном трансформации, отличается непрерывное изменение вязкости с температурой.
Вязкость Вязкость – это мера сопротивления течению материала при воздействии напряжения сдвига. Поскольку диапазон в «текучесть» чрезвычайно широкая, шкала вязкости обычно выражается логарифмически. Общие термины стекла для выражения вязкости включают: точку деформации, отжиг точка и точка размягчения, которые определяются как: Точка деформации: температура, при которой внутреннее напряжение значительно облегчается через четыре часа. Это соответствует вязкостью 10 14,5 пуаз, где пуаз = дин/см2 сек. Точка отжига: температура, при которой внутренняя напряжение значительно снижается через 15 минут, вязкость 10 13,2 пуаз. Температура размягчения: температура, при которой стекло деформируется. под собственным весом, вязкость примерно 10 7,6 уравновешенность. Температура размягчения плавленого кварца была по разным данным от 1500°C до 1670°C, диапазон в результате различных условий измерения.
Расстеклование Расстеклование и образование частиц являются ограничивающими факторами. в высокотемпературных характеристиках плавленого кварца. Девитрификация представляет собой двухэтапный процесс зародышеобразования и рост. В целом скорость расстеклования плавленого кварца происходит медленно по двум причинам: образование кристаллов кристобалита фаза возможна только на свободной поверхности, а рост скорость кристаллической фазы низкая. Зародышеобразование в плавленых кварцевых материалах обычно инициируется загрязнением поверхности щелочными элементами и другими металлы. Это гетерогенное зародышеобразование происходит медленнее в не стехиометрический плавленый кварц, такой как кварц GE, чем в стехиометрические кварцевые материалы.
Кристобалит Рост Скорость роста кристобалита из места зародышеобразования зависит от определенных факторов окружающей среды и материала характеристики. Температура и вязкость кварца наиболее значимые факторы, но кислород и водяной пар частично давление также влияет на скорость роста кристаллов. Следовательно, скорость расстеклования плавленого кварца увеличивается с увеличением содержания гидроксила (ОН-), уменьшая вязкость и повышение температуры. Высокая вязкость, плавленый кварцевый материал с низким содержанием гидроксила производства GE Quartz, следовательно, обеспечивают преимущество в расстекловывании сопротивление. Фазовое превращение в бета-кристобалит обычно не не происходит ниже 1000°C. Это преобразование может быть наносит ущерб структурной целостности плавленого кварца, если подвергается термическому циклированию через кристаллографический диапазон температур инверсии (250 øC). Эта инверсия сопровождается большим изменением плотности и может привести к растрескивание и возможное механическое повреждение. Термические свойства, продолжение
Преимущество В некоторых приложениях девитрификация может преимущество для пользователя, поскольку кристобалит имеет тенденцию препятствовать провисанию из плавленого кварца. Например, если труба диффузионной печи должна использоваться на высокие температуры в течение длительного периода времени, и не при термоциклировании ниже кристобалита процедуры преобразования, поворота описаны на стр. 24 оказались полезными.
Загрязнение Загрязнение практически в любой форме вредно. щелочной растворы, соли или пары особенно вредны. Обращение с плавленым кварцем голыми руками достаточное количество щелочи от пота, чтобы оставить четко определенные отпечатки пальцев при расстекловывании. Капли воды допускаются стоять на поверхности соберет достаточно загрязнений с воздуха, чтобы способствовать расстекловыванию пятен и водяных знаков. Поверхностное загрязнение влияет на девитрификацию двумя способами. Во-первых, загрязнение способствует зарождению кристобалит. Во-вторых, он действует как поток для повышения превращение кристобалита в (высокое) тридимита. При некоторых условиях расстеклование тридимита будет глубоко и быстро прорастают внутрь сросшихся кварц. Нагрев плавленого кварца до повышенных температур (ок. 2000 °C) вызывает диссоциацию или сублимацию SiO2. Этот обычно считается: SiO2 -> SiO + 1/2 O2. Следовательно, при пламенной обработке плавленого кварца полоса дымки или дыма, которая образуется сразу за пределами интенсивно отапливаемый регион. Эта дымка предположительно образуется из-за того, что SiO рекомбинирует с кислородом воздуха (и, возможно, с водой) и конденсируется в виде чрезвычайно мелких частиц аморфного SiO2. Мутность можно удалить с поверхности легким нагревом. в кислородно-водородном пламени. Диссоциация значительно усиливается при нагревании Плавленый кварц проводят в восстановительных условиях. За например, близость или контакт с графитом во время нагревание вызовет быструю диссоциацию SiO2.
Сопротивление провисанию Наиболее значимый химический фактор, влияющий на провисание сопротивление плавленого кварца — это содержание гидроксила (ОН-). Дженерал Электрик контролирует содержание (OH-) в своем кварце, чтобы соответствовать специфическим потребности своих клиентов. Чтобы максимизировать производительность ламп, используемых в высоких температурные полупроводниковые процессы, важно понимать влияние изменений диаметра и стенки толщина. В одном исследовании с использованием трубки из плавленого кварца GE 214LD было Установлено, что скорость провисания уменьшается с увеличением толщины стенки. трубка увеличена. Как правило, толщина стенки удвоится, скорость провисания уменьшится примерно в 3 раза. Также было показано, что при фиксированной толщине стенки провис Скорость уменьшается по мере уменьшения диаметра трубы.

Типичный состав микроэлементов (частей на миллион по массе)

Тип Al As B Ca Cd Cr Cu Fe K Li Mg Mn Na Ni P Sb Ti Zr OH Тип
214 14 <0,002 <0,2 0,4 <0,01 <0,05 <0,05 0,2 0,6 0,6 0,1 <0,05 0,7 <0,1 <0,2 <0,003 1,1 0,8 <5 214
219 14 <0,01 <0,2 0,4 <0,01 <0,05 <0,05 0,2 0,6 0,6 0,1 <0,05 0,7 <0,1 <0,2 <0,003 100 0,8 <5 219214А 14 <0,002 <0,2 0,4 <0,01 <0,05 <0,05 0,2 0,6 0,6 0,1 <0,05 0,7 <0,1 <0,2 <0,003 1,1 0,8 <1 214А
214Rod/LD 14 <0,002 <0,2 0,4 <0,01 <0,05 <0,05 0,2 0,6 0,6 0,1 <0,05 0,7 <0,1 <0,2 <0,003 1,1 0,8 10 214Rod/LD
224/Пруток 14 <0,002 <0,2 0,4 <0,01 <0,05 <0,03 0,2 <0,2 <0,2 0,1 <0,03 <0,2 <0,1 <0,2 0,003 1,4 0,8 10 224/Пруток
224LD 14 <0,002 <0,2 0,4 <0,01 <0,05 <0,01 0,2 <0,2 0,001 0,1 <0,05 <0,1 <0,1 <0,2 0,003 1,1 0,8 10 224LD
244/Пруток 8 <0,002 <0,1 0,6 <0,01 <0,05 <0,03 0,2 <0,2 <0,2 <0,1 <0,03 <0,2 <0,1 <0,2 <0,03 1,4 0,3 10 244/Пруток
244LD 8 <0,02 <0,1 0,6 <0,01 <0,05 <0,01 0,2 <0,2 0,001 <0,1 <0,03 0,1 <0,1 <0,2 <0,003 1,4 0,3 10 244LD
124 14 <0,002 <0,2 0,6 <0,01 <0,05 <0,05 0,2 0,6 0,6 0,1 <0,05 0,7 <0,1 <0,2 <0,003 1,1 0,8 <5 124
144 8 <0,002 <0,1 0,6 <0,01 <0,05 <0,05 0,2 <0,2 <0,2 <0,1 <0,03 <0,2 <0,1 <0,2 <0,03 1,4 0,3 <5 144
 

Оптические свойства

Свойства оптической передачи обеспечивают средства для Различие между различными типами стекловидного кремнезема, как степень прозрачности отражает чистоту материала и способ изготовления. Конкретными показателями являются пороговое значение УФ-излучения и наличие или отсутствие полос при 245 нм и 2,73 мкм. Диапазоны отсечки УФ от ~155 до 175 нм для образца толщиной 10 мм и для чистого плавленый кварц является отражением чистоты материала. Присутствие примесей переходных металлов сместит отсечка в сторону более длинных волн. При желании, преднамеренное легирование, например, Ti в случае типа 219, может быть использован для увеличения поглощения в УФ. полоса поглощения при 245 нм характеризует восстановленное стекло и Типичный материал, изготовленный методом электрического плавления. Если стекловидное тело кремнезем образуется «мокрым» процессом, либо плавлением в пламени, либо синтетический материал, например, фундаментальный колебательный полоса включенных структурных гидроксильных ионов будет поглощать сильно при 2,73 мкм.

УФ-отсечка Как показано на кривой передачи ниже, тип GE Плавленый кварц 214 имеет УФ-отсечку (толщина 1 мм) при

Посетите веб-сайт Momentive Quartz

Список Wikipedia. org для Quartz
Вернуться на главную страницу National Quartz

Авторское право © 1995 Momentive Performance Materials Quartz, Inc.
Эта страница создана wa3key 23 февраля 1996 г.
Последняя редакция пятница, 18 мая 2007 г.

5 ключевых преимуществ плавленого кремнезема и кварца Оставить комментарий

Плавленый кварц и кварц — два материала, которые широко используются в производстве стекла. Оба вещества обладают уникальными свойствами, которые делают их пригодными для использования в изготовленных стеклянных компонентах. В следующем сообщении в блоге представлен обзор двух, включая их состав, основные преимущества и типичные области применения.

Преимущества плавленого кварцевого стекла

Плавленый кварц

— это некристаллический синтетический материал, состоящий из газообразного кремния или кварцевого песка. Поскольку оно обработано синтетическим путем, это самая чистая форма стекла на рынке как структурно, так и физически. Его сшитая трехмерная структура обеспечивает исключительную термическую стойкость и почти нулевое тепловое расширение.

Некоторые из ключевых преимуществ использования этого стеклянного материала включают:

  1. Высокая химическая чистота и стойкость
  2. Высокая температура размягчения и высокая термостойкость
  3. Низкое тепловое расширение и высокая термостойкость
  4. Высокая прозрачность от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона спектра
  5. Высокая радиационная стойкость

Преимущества кварцевого стекла

Кварц — природный кристаллический минерал, состоящий из кислорода и кремния. Это один из самых распространенных минералов на планете, который образуется в большинстве типов горных пород в земной коре. Когда он превращается в стекло, он находит применение во многих научных исследованиях и других высокотехнологичных операциях.

Некоторые из ключевых преимуществ использования этого стеклянного материала включают: 

  1. Хорошее пропускание в ультрафиолетовом диапазоне
  2. Стойкость к высоким температурам в видимом и инфракрасном диапазонах
  3. Низкий коэффициент теплового расширения и высокая термостойкость
  4. Исключительная электрическая изоляция и высокая химическая чистота
  5. Пригодность для постоянной работы при 1100°C или кратковременной работы при 1300°C

Применение плавленого кварца и кварцевого стекла

Как плавленый кварц, так и кварцевое стекло идеально подходят для использования во многих различных отраслях промышленности, включая следующие:

  • Химические и фармацевтические процессы. Химические и фармацевтические производства подвергаются широкому спектру условий, включая воздействие высоких температур, агрессивных химикатов и воды. Детали и компоненты, изготовленные из плавленого кварца и кварца, идеально подходят для использования в этих средах, поскольку они химически чисты, химически устойчивы, негигроскопичны и устойчивы к тепловым ударам.
  • Электроника и электротехника. В электронике и электронных технологиях используются как проводящие, так и изолирующие компоненты. Для последнего плавленый кварц и кварц идеально подходят в качестве конструкционного материала, поскольку они обеспечивают низкую проводимость, высокую напряженность поля проникновения и низкий коэффициент электрических потерь.
  • Работа при высоких температурах. Термические свойства обоих материалов позволяют им выдерживать высокие температуры обработки без риска повреждения или деградации.
  • Световая и лазерная техника. Многие системы на основе света (например, лазеры) полагаются на стеклянные оптические компоненты, например, сделанные из плавленого кварца и кварца, для фокусировки или разделения света для выполнения своих операций.
  • Компоненты оптической системы. Плавленый кварц и кварц используются в производстве многих оптических деталей, таких как линзы, зеркала, оптика, передающая ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, и метрологических компонентов, благодаря их способности пропускать свет в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах.  
  • Полупроводники. Чистота этих двух материалов особенно важна для таких компонентов, как полупроводники, которые играют роль во многих системах, используемых в критически важных приложениях.
  • Санитарная обработка УФ-светом. Санитарная обработка УФ-светом служит нетоксичной альтернативой дезинфекции. Поскольку и плавленый кварц, и кварц обладают высокой термической и радиационной стойкостью, они подходят для использования в оборудовании, подвергающемся таким операциям, например, в полупроводниковых компонентах, медицинских и лабораторных приборах.

Плавленый кварц и кварцевое стекло от Swift Glass

Компания Swift Glass уже почти 100 лет занимается изготовлением стекла на заказ. У нас есть широкий ассортимент плавленого кварца и кварцевого стекла от различных производителей, каждый из которых предлагает уникальные преимущества. Например, наш плавленый кварц демонстрирует поперечно-сшитую трехмерную структуру, которая обеспечивает высокую стойкость к тепловому удару, прозрачность в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне и почти нулевое тепловое расширение. Некоторые из наших других продуктов включают: 

  • Плавленый кварц и кварц промышленного и коммерческого назначения для смотровых стекол
  • УФ-плавленый кварц для применений, требующих низкого содержания включений и/или высокой однородности показателя преломления

Для получения дополнительной информации о плавленом кварце и кварце или о наших продуктах и ​​услугах свяжитесь с нами или запросите предложение сегодня.



Свойство кварцевого стекла - Поставщик кварцевого стекла в Китае

Перейти к содержимому

Кварцевое стекло Propertycarl c2020-03-13T16:45:53+08:00

Кварцевое стекло Свойство:

MICQ поставляет три типа материалов из кварцевого стекла: плавленый кварц/синтетический кварц, кремнезем/ИК кварц. Благодаря глубокой обработке троек и производятся любые размеры/спецификации кварцевых изделий для применения в области промышленности, медицины, светотехники, лабораторий, полупроводников, связи, оптики, электроники, оптики, аэрокосмической, военной, химической, оптоволоконной, покрытие и так далее.

• Три типа кварцевых материалов имеют одинаковые

механические/физические свойства:

свойство Базовое значение Недвижимость Базовое значение
Плотность 2,203 г/см 3 Показатель преломления 1,45845
Прочность на сжатие >1100 МПа Коэффициент теплового расширения 5,5×10-7см/см℃
Прочность на изгиб 67 МПа Температура плавления 1700℃
Прочность на растяжение 48,3 МПа Рабочая температура кратковременно 1400℃~1500℃
Паек Пуассона 0,14~0,17 Рабочая температура в течение длительного времени 1100℃~1250℃
Модуль упругости 71700 МПа Удельное сопротивление 7×107 Ом. см
Модуль сдвига 31000 МПа Диэлектрическая прочность 250~400кВ/см
Твердость по шкале Мооса 5,3~6,5 (шкала Мооса) Диэлектрическая проницаемость 3,7~3,9
Точка деформации 1280℃ Коэффициент диэлектрической абсорбции <4×104
Удельная теплоемкость (20~350 ℃ 670 Дж/кг ℃ Коэффициент диэлектрических потерь <1×104
Теплопроводность (20℃) 1,4 Вт/м℃

• Химические свойства (млн):

Элемент Ал Fe Ca мг Йи Медь Мн Никель Пб Сн Кр Б К Нет данных Ли О
Плавкий

кварц

16 0,92 1,5 0,4 1,0 0,01 0,05 <0,3 <0,3 <0,3 <0,3 0,2 1,49 1,67 <0,3 400
Синтетический кварц Силикагель 0,37 0,31 0,27 0,04 0,03 0,03 0,01 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,02 0,5 0,5 <0,03 1200
Инфракрасный оптический кварц 35 1,45 2,68 1,32 1,06 0,22 0,07 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 0,3 2,2 3 0,3 5

• Оптические свойства (пропускание)%:

Длина волны (нм) Синтетический плавленый кварц (JGS1) Плавленый кварц (JGS2) Инфракрасный оптический кварц (JGS3)
170 50 10 0
180 80 50 3
190 84 65 8
200 87 70 20
220 90 80 60
240 91 82 65
260 92 86 80
280 92 90 90
300 92 91 91
320 92 92 92
340 92 92 92
360 92 92 92
380 92 92 92
400-2000 92 92 92
2500 85 87 92
2730 10 30 90
3000 80 80 90
3500 75 75 88
4000 55 55 73
4500 15 25 35
5000 7 15 30

•Инструкция по свойствам:

  1. Чистота: Чистота является важным показателем кварцевого стекла. Содержание SiO2 в обычном кварцевом стекле составляет более 99,99%. Содержание SiO2 в синтетическом кварцевом стекле высокой чистоты выше 99,999%.
  2. Оптические характеристики: По сравнению с обычным силикатным стеклом прозрачное кварцевое стекло обладает превосходной светопроницаемостью во всем диапазоне длин волн. В области спектра инфракрасного и видимого света спектральный коэффициент пропускания кварцевого стекла лучше, чем у обычного стекла. В ультрафиолетовой области спектра, особенно в коротковолновом ультрафиолетовом спектре, кварцевое стекло намного лучше, чем другие.
  3. Термостойкость: Термические свойства кварцевого стекла включают термостойкость, термическую стабильность, летучесть при высокой температуре, удельную теплоемкость и теплопроводность, кристаллические свойства (также известные как кристаллизация или проницаемость) и изменчивость при высоких температурах. Коэффициент теплового расширения кварцевого стекла составляет 5,5×10 9 . 0047 -7 см/см ℃ как 1/34 меди и 1/7 боросиликата. Эти характеристики используются в оптической области оптических линз, высокотемпературных окон и некоторых продуктов, требующих минимальной чувствительности к температурным изменениям. Кварцевое стекло, так как коэффициент расширения мал, обладает высокой термостойкостью, прозрачное кварцевое стекло в печи при 1100 ℃ при нагревании 15 минут, а затем в холодной воде, которое выдерживает 3-5 циклов без разрыва. Температура размягчения кварцевого стекла очень высока, как у прозрачного кварцевого стекла 1730 ℃, поэтому температура непрерывного использования кварцевого инструмента составляет 1100 ℃ -1200 ℃, 1300 ℃ можно использовать за короткое время.
  1. Химические характеристики: Кварцевое стекло является хорошим кислотным материалом. Его химическая стабильность эквивалентна 30-кратной устойчивости кислотоупорной керамики, 150-кратной стойкости никель-хромового сплава и обычной керамики при высокой температуре и превосходстве в применении концентрированной кислоты особенно значительна, за исключением плавиковой кислоты и фосфата при температуре 300 ℃. Кварцевое стекло не может быть разрушено другой кислотной эрозией, особенно серной кислотой, азотной кислотой, соляной кислотой и царской водкой при высокой температуре.
  1. Механические свойства: Механические свойства кварцевого стекла аналогичны свойствам других стекол, а их прочность зависит от микротрещин в стекле. Модуль упругости, прочность на растяжение и прочность на изгиб увеличиваются с повышением температуры, обычно достигая максимума при 1050-1200 ℃. Рекомендуется для пользовательских конструкций с прочностью на сжатие 1,1 * 10 9 Па и прочностью на растяжение 4,8 * 10 7 Па.
  1. Электрические свойства: Кварцевое стекло содержит только следовые количества ионов щелочных металлов, которые являются плохим проводником. Его диэлектрические потери очень малы для всех частот. Как твердые изоляторы, его электрические и механические свойства намного лучше, чем у других материалов. При нормальной температуре собственное сопротивление прозрачного кварцевого стекла составляет 1019 Ом·см, что в 103-106 раз больше, чем у обычного стекла. Сопротивление изоляции прозрачного кварцевого стекла при нормальной температуре составляет 43 тыс. вольт/мм.
  1. Сопротивление сжатию: Теоретически прочность на растяжение очень высока, более 4 миллионов фунтов на квадратный дюйм, антидинамическая прочность оптического стекла такой же толщины в 3–5 раз выше, чем у обычного стекла, а прочность на изгиб составляет 2~. 5 раз обычного стекла. Когда стекло повреждается внешней силой, частицы мусора образуют тупой угол, что снижает вред для человеческого организма.
  1. Однородность: Химический состав соответствует физическому состоянию, что приводит к устранению трещин, пузырей, примесей, помутнений, деформации и т.д. По физическим и химическим свойствам он имеет высокий уровень однородности, что обеспечивает хорошую производительность.

Переключатель Область скользящей панели

Это настраиваемый виджет

Эту скользящую панель можно включать и выключать в параметрах темы, и она может принимать любые виджеты, которые вы на нее набрасываете, или даже заполнять их вашим собственным HTML-кодом. Это идеально подходит для привлечения внимания ваших зрителей. Выберите между 1, 2, 3 или 4 столбцами, установите цвет фона, цвет разделителя виджета, активируйте прозрачность, верхнюю границу или полностью отключите его на настольном компьютере и мобильном телефоне.

Это пользовательский виджет

Эту скользящую панель можно включать и выключать в настройках темы, и она может принимать любые виджеты, которые вы ей добавляете, или даже заполнять их вашим собственным HTML-кодом. Это идеально подходит для привлечения внимания ваших зрителей. Выберите между 1, 2, 3 или 4 столбцами, установите цвет фона, цвет разделителя виджета, активируйте прозрачность, верхнюю границу или полностью отключите его на настольном компьютере и мобильном телефоне.

Ссылка для загрузки страницы Перейти к началу

Кварцевое стекло для оптики | Синтетический плавленый кварц класса УФ

Главная / Продукция / Оптическое стекло / Кварцевое стекло - плавленый кварц, устойчивый к ультрафиолетовому излучению

Плавленый кварц оптического класса

с УФ-качеством

Специальные свойства

  • Превосходное пропускание ультрафиолета и оптическое качество
  • Композиция из высокочистого стекла
  • Чрезвычайно термостойкий
  • Низкий коэффициент теплового расширения
  • Кристально чистый белоснежный цвет
  • Рабочая температура до 1000 °C
  • Очень высокая термостойкость
  • Выдающаяся химическая стойкость
  • Низкая флуоресценция
  • Высокие электроизоляционные свойства
  • Химически инертен
  • Изготовлено методом пламенного гидролиза

Типичные области применения

  • Окна для ультрафиолетового и глубокого ультрафиолетового излучения (ДУВ)
  • Стеклянные пластины для полупроводниковой техники
  • Подложки, используемые для покрытий лазерных зеркал
  • Лазерная оптика
  • Приборы для измерения УФ-излучения
  • Предметные стекла и покровные стекла для медицинских целей
  • Промышленные изделия из кварца
  • Применение при высоких температурах
  • Детали из химически стойкого стекла
  • Лабораторные компоненты
  • Космическая техника

Получить ценовое предложение

Возможен экспресс-сервис в течение 48 часов*


Чтобы помочь вам выбрать подходящий тип кварцевого стекла для вашего применения, ознакомьтесь с часто задаваемыми вопросами о кварцевом стекле.

 
Оптическое кварцевое стекло – синтетический плавленый кварц

Кварцевое стекло, используемое для оптики, представляет собой синтетически полученный плавленый кварц высокой чистоты, полученный пламенным гидролизом. Кристально чистый аморфный диоксид кремния содержит только кремний и кислород и практически не содержит примесей. Этот уникальный сорт кварцевого стекла обеспечивает пропускание УФ-излучения выше 80 % уже при длине волны 185 нм.

Огромный диапазон рабочих температур и тепловая нагрузка кварцевого стекла не имеют себе равных. Стекло из диоксида кремния может длительно работать при температуре до 1000 °C и обладает высокой устойчивостью к тепловому удару. Эти выдающиеся тепловые свойства являются результатом очень низкого коэффициента расширения кварцевого стекла.

Кроме того, химическая стойкость этого уникального стеклянного материала поразительна. Он особенно устойчив к солевым растворам, кислотам и воде. Химическая стойкость кварцевого стекла к основаниям превосходит почти все другие стеклянные материалы.

Кроме того, его исключительные электрические характеристики делают кварцевое стекло идеальным для полупроводниковой техники. Поскольку токи могут протекать только через подвижные ионные примеси, которые незначительно присутствуют в кварцевом материале, он имеет низкую проводимость и отличное электрическое сопротивление изоляции. Эти характеристики необходимы для многочисленных применений в электронике и полупроводниках.

 

Оптика из кварцевого стекла

Мы изготавливаем на заказ оптику для УФ, видимого и инфракрасного диапазонов длин волн в основном из крупных блоков, так называемых булей, и при необходимости мы можем выбрать сырое стекло для включений и пузырьков. Кроме того, доступна однородность индекса до ≤ 0,5 ppm, если этот параметр представляет собой критическое требование.
Первый шаг к изготовлению оптики из буля — это вырезание необходимого материала из стеклянного блока. После этого процесса кварцевое стекло формуется, тонко измельчается и полируется в соответствии с требованиями. Таким образом, наша компания ежедневно изготавливает УФ-прозрачные подложки, стеклянные пластины, предметные стекла для микроскопов и многие другие изделия из кварцевого стекла.

 

Как получить ценовое предложение

Чтобы запросить предложение на окна, подложки или другие детали из оптического кварцевого стекла с индивидуальными размерами, выберите толщину из таблицы или используйте следующую кнопку.

 

Узнать цену

Возможен экспресс-сервис в течение 48 часов*

 

Технические характеристики и свойства


Спектр пропускания синтетического материала
Плавленый кварц в диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного


Увеличить изображение и показать детали

Толщина стекла

Поскольку кварцевое стекло высокой чистоты представляет собой блочное стекло, стандартных толщин не существует. Следовательно, толщина стекла должна быть указана и изготовлена ​​индивидуально. Чтобы предложить нашим клиентам хорошую доступность и наилучшее обслуживание, мы постоянно шлифуем и полируем стекло следующих толщин и допусков. Вы даже можете заказать их в нашей круглосуточной экспресс-службе:


Нажмите на толщину стекла, чтобы начать запрос:

Толщина стекла (мм)
Допуск
0,175 ±0,020
0,30 ±0,025
0,30 ±0,050
0,50 ±0,025
0,50 ±0,030
0,50 ±0,050
1,00 ±0,025
1,00 ±0,100
1,10 ±0,100
2,00 ±0,150
3,00 ±0,025
3,00 ±0,100
Другие толщины возможны по запросу.
* Толщина стекла, отмеченная знаком «✔», доступна в экспресс-доставке в течение 48 часов.

 

Светопропускание

  • T > 80 % при 185 нм
    (материал УФ-класса = плавленый кварц)

Показатель преломления

  • n d = 1,4585

Плотность

  • 2,20 г/см 3

Модуль Юнга

  • 74 ГПа (типовое значение)

Однородность

  • Степень однородности по запросу
  • Возможна однородность индекса УФ материалов до ≤ 0,5 ppm по запросу

Классы включения

  • Опции класса включения по запросу

Состав стекла

  • Диоксид кремния (SiO2)

Рабочая температура

  • до 1000 °C

Средний коэффициент теплового расширения

  • ≈ 0,57 × 10 -6

Вязкость

  • Температура размягчения ≈ 1585 °C
  • Температура отжига ≈ 1042 °C
  • Точка деформации ≈ 893 °C

Диэлектрическая проницаемость

  • ε r : 3,9 (500 МГц)
 
Стекло из плавленого кварца для смотровых стекол

Помимо описанного выше типа кварцевого стекла, мы также обрабатываем менее сложные материалы из кварцевого стекла, используемые для высоких температур, требующие только функции смотрового стекла. Поскольку качество внутреннего материала и прозрачность для глубокого УФ-излучения в этих случаях имеют второстепенное значение, менее дорогой плавленый кварц является лучшим выбором для изготовления таких изделий.

В отличие от плавленого кварца, это стекло производится путем плавления кристаллов природного кварца. Следовательно, плавленый кварц не так чист, как плавленый кварц, потому что он содержит гораздо больше загрязняющих веществ и не может обеспечить чистоту, однородность и оптические характеристики плавленого кварца. Поэтому он обычно подходит только для менее требовательных приложений. Тем не менее, плавленый кварц имеет почти такой же коэффициент расширения, аналогичную термостойкость и почти такие же хорошие тепловые свойства, что и стекло High-End. Кроме того, оно также имеет практически такую ​​же химическую прочность, как плавленый кварц, и при этом обеспечивает лучшую УФ-прозрачность, чем большинство других стекол. Кроме того, оно имеет такой же кристально чистый вид, как кварцевое стекло оптического качества, и значительно более экономично, чем сложный кварцевый сорт, описанный на этом веб-сайте.

Таким образом, этот тип материала является лучшим выбором для изготовления смотровых стекол для высоких температур, корпусов ламп, систем УФ-освещения, прозрачных стекол печей и других промышленных стеклянных деталей. Вы можете найти более подробную информацию, спецификации и свойства этого типа стекла в нашем листе спецификаций плавленого кварцевого стекла. Пожалуйста, также обратитесь к нашей странице часто задаваемых вопросов о кварцевом стекле, чтобы получить помощь в выборе подходящего стекла для вашего приложения.

Наша компания перерабатывает сырье многих ведущих производителей кварцевого стекла (Corning, Heraeus, Tosoh, SCHOTT, Saint-Gobain Quartz, Shin-Etsu, GE Quartz и многие другие). Мы рады поделиться подробными свойствами и информацией о качестве стекла, которое мы поставляем по запросу.

 

Все данные и характеристики являются средними справочными значениями и не гарантируются. Также обратите внимание на «Примечания к техническим спецификациям».

© 1994 – 2022 Präzisions Glas & Optik GmbH

Последнее обновление 01.09.2022

 

 

Плавленый кварц | Свойства материала SiO2

Плавленый кварц представляет собой некристаллическую (стеклянную) форму диоксида кремния. (кварц, песок). Типичный для очков, ему не хватает дальнего порядка. атомная структура. Это сильно сшитая трехмерная структура приводит к высокой температуре использования и низкому тепловому расширению коэффициент.

.

Ключ Свойства плавленого кремнезема
Околонулевое тепловое расширение
Исключительно хорошая термостойкость
Очень хорошая химическая инертность
г. Можно притирать и полировать до чистовой поверхности
Низкая диэлектрическая проницаемость
Низкие диэлектрические потери
Хорошая УФ-прозрачность
.

Типичные области применения плавленого кварца
Оболочки высокотемпературных ламп
Нечувствительные к температуре оптические компоненты поддерживают
Линзы, зеркала в сильно изменяющихся температурных режимах
Компоненты для микроволновых и миллиметровых волн
Окна авиационных радаров

Общая информация о плавленом кварце

Месторождения песка высокой чистоты являются сырьем для объемных огнеупоров. сорт, который плавится электрической дугой при чрезвычайно высоких температурах. Стержни и трубки из плавленого кварца для оптики и общего назначения изготавливаются из расплав, изготовленный из химикатов высокой чистоты. Чистота оптоволокна обеспечивается термическое разложение газообразного кремнезема высокой чистоты, содержащего химические вещества. Стекло может быть прозрачным или полупрозрачным, в этом случае оно часто называют плавленым кварцем. Стекло имеет очень высокую вязкость, и это свойство позволяет формировать, охлаждать и отжигать стекло. без кристаллизации. Плавленое кварцевое стекло является очень низкотемпературным. расширяющийся материал и поэтому чрезвычайно устойчив к тепловому удару. материал также химически инертен до умеренных температур, за исключением фтористоводородная кислота, растворяющая кремнезем. Он будет расстекловываться выше примерно 1100°C в присутствии загрязнителей, таких как натрий, фосфор и ванадия с образованием кристаллов кристобалита, разрушающих свойства стекла. Диэлектрические свойства стабильны до гигагерцовые частоты.

Загрузить техническое описание плавленого кварца

Технические характеристики плавленого кварца*

Плавленый кварц

Механический

Единицы измерения

СИ/метрическая система

(британский)

Плотность

г/см3 (фунт/фут 3 )

2,2

(137. 4)

Пористость

% (%)

0

0

Цвет

г. —

прозрачный

Прочность на изгиб

МПа (фунт/дюйм 2 x10 3 )

Модуль упругости

ГПа (фунт/дюйм 2 x10 6 )

73

(10. 6)

Модуль сдвига

ГПа (фунт/дюйм 2 x10 6 )

31

(4.5)

Объемный модуль

ГПа (фунт/дюйм 2 x10 6 )

г. 41

(6)

Коэффициент Пуассона

0,17

(0,17)

Прочность на сжатие

МПа (фунт/дюйм 2 x10 3 )

1108

(160. 7)

Твердость

кг/мм 2

г. 600

Прочность на излом K IC

МПа•м 1/2

Максимальная рабочая температура
(без нагрузки)

°С (°F)

1100

(2000)

Термический

Теплопроводность

Вт/м•°K (BTU•дюйм/фут 2 •ч•°F)

1. 38

(9.6)

Коэффициент теплового расширения

10 –6 /°C (10 –6 /°F)

0,55

(.31)

Удельная теплоемкость

Дж/кг•°K (БТЕ/фунт•°F)

740

(0,18)

Электрика

Диэлектрическая прочность

ac-кв/мм (вольт/мил)

30

(750)

Диэлектрическая проницаемость

@ 1 МГц

3. 82

(3.82)

Коэффициент рассеяния

@ 1 МГц

0,00002

(0,00002)

Тангенс потерь

@ 1 МГц

Объемное удельное сопротивление

Ом•см

>10 10

*Все свойства приведены при комнатной температуре, за исключением отмеченных.
Представленные данные типичны для имеющегося в продаже материала и предлагается только для сравнительных целей.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.