Kas yra kvarcas?

Kvarco (SiO₂) medžiaga iš pirmo žvilgsnio labai panaši į stiklą, tačiau ypatingas dalykas yra tai, kad bendras stiklas sudarytas iš daugelio komponentų (pvz., kvarco smėlio, borakso, boro rūgšties, barito, bario karbonato, kalkakmenio, lauko špato, sodos). pelenai ir kt.), o kvarce yra tik SiO₂ komponentai, o jo silicio dioksido tetraedrinių struktūrinių vienetų mikrostruktūra sudaryta iš paprasto tinklo.

Kadangi kvarcas turi labai mažai metalinių priemaišų ir yra labai grynas, kvarcas turi savybių ir privalumų, kurių negali turėti kiti stiklai, ir yra žinomas kaip stiklo medžiagų „vainikas“. Pvz., atsparumo karščiui laipsnis, kvarcas net ugnies raudonis iš karto po vandens nesprogs, o paprastas stiklas, jau nekalbant apie raudoną po vandens nesprogsta, tiesiog nudegs gabalėliais. Konkretesni pranašumai yra šie:

1, atsparumas aukštai temperatūrai. Kvarcinio stiklo minkštėjimo taško temperatūra apie 1730 ℃, gali būti naudojama ilgą laiką esant 1150 ℃, aukščiausia temperatūra trumpą laiką iki 1450 ℃.

2, atsparumas korozijai. Be vandenilio fluorido rūgšties, didelio grynumo kvarcas beveik nereaguoja su kitomis rūgštimis, o esant aukštai temperatūrai atsparus sieros rūgščiai, azoto rūgščiai, druskos rūgščiai, vandenilio rūgščiai, neutralioms druskoms, anglies ir sieros bei kitai erozijai. Jo atsparumas rūgštims yra 30 kartų didesnis nei keramikos, 150 kartų didesnis nei nerūdijančio plieno, ypač cheminis stabilumas aukštoje temperatūroje yra nepalyginamas su kitomis inžinerinėmis medžiagomis.

3, geras terminis stabilumas. Didelio grynumo kvarco šiluminio plėtimosi koeficientas yra labai mažas, gali atlaikyti intensyvius temperatūros pokyčius, didelio grynumo kvarcas, įkaitintas iki maždaug 1100 ℃, į kambario temperatūros vanduo neišsprogs.

4, geras šviesos pralaidumas. Didelio grynumo kvarcas ultravioletinėje ir infraraudonojoje šviesoje visoje spektrinėje juostoje pasižymi geromis šviesos pralaidumo savybėmis, matomos šviesos pralaidumas didesnis nei 93%, ypač ultravioletinėje spektrinėje srityje, ~ didelis pralaidumas iki 80% ar daugiau.

5, geros elektros izoliacijos savybės. Didelio grynumo kvarco atsparumo vertė prilygsta 10 000 kartų įprasto kvarcinio stiklo, kuris yra puiki elektros izoliacinė medžiaga, net esant aukštai temperatūrai, pasižymi geromis elektrinėmis savybėmis.

Šios puikios fizinės ir cheminės savybės, didelio grynumo kvarco medžiagos yra plačiai naudojamos šiuolaikinėse elektroninėse technologijose, puslaidininkiuose, komunikacijose, elektros šviesos šaltinyje, saulės energijoje, krašto gynyboje, didelio tikslumo matavimo prietaisuose, laboratoriniuose fizikiniuose ir cheminiuose prietaisuose, branduolinėje energetikoje, nano- pramonė ir pan.