შერწყმული სილიციუმი შესანიშნავი თერმული და ქიმიური თვისებებით, როგორც ჭურჭლის მასალა
- ელექტროკვარცი
- შერწყმული კვარცი
- შერწყმული სილიციუმის სიმსივნე
მოკლე აღწერა
აპლიკაციები
Fused Silica არის შესანიშნავი ნედლეული საინვესტიციო ჩამოსხმის, ცეცხლგამძლე ნაგებობების, სამსხმელო, ტექნიკური კერამიკისა და სხვა აპლიკაციებში გამოსაყენებლად, რომლებიც საჭიროებენ თანმიმდევრულ, მაღალი სისუფთავის პროდუქტს ძალიან დაბალი თერმული გაფართოებით.
| Ქიმიური შემადგენლობა | პირველი კლასი | Ტიპიური | Მეორე კლასი | Ტიპიური |
| SiO2 | 99.9%წთ | 99.92 | 99.8%წთ | 99.84 |
| Fe2O3 | მაქსიმუმ 50 ppm | 19 | მაქსიმუმ 80 ppm | 50 |
| Al2O3 | მაქსიმუმ 100 ppm | 90 | მაქსიმუმ 150 ppm | 120 |
| K2O | მაქსიმუმ 30 ppm | 23 | მაქსიმუმ 30 ppm | 25 |
წარმოების პროცესი და მახასიათებელი
შერწყმული სილიკა დამზადებულია მაღალი სისუფთავის სილიციუმისგან, უნიკალური შერწყმის ტექნოლოგიის გამოყენებით უმაღლესი ხარისხის უზრუნველსაყოფად.ჩვენი მდნარი სილიციუმი არის 99%-ზე მეტი ამორფული და აქვს თერმული გაფართოების უკიდურესად დაბალი კოეფიციენტი და მაღალი წინააღმდეგობა თერმული შოკის მიმართ.მდნარი სილიციუმი ინერტულია, აქვს შესანიშნავი ქიმიური სტაბილურობა და აქვს უკიდურესად დაბალი ელექტრული გამტარობა.
შერწყმული კვარცს აქვს შესანიშნავი თერმული და ქიმიური თვისებები, როგორც ჯვარედინი მასალა დნობისგან ერთკრისტალების ზრდისთვის და მისი მაღალი სისუფთავე და დაბალი ღირებულება მას განსაკუთრებით მიმზიდველს ხდის მაღალი სისუფთავის კრისტალების ზრდისთვის. თუმცა, გარკვეული ტიპის კრისტალების ზრდისას, საჭიროა პიროლიზური ნახშირბადის საფარის ფენა დნობასა და კვარცის ჭურჭელს შორის.
მდნარი სილიციუმის ძირითადი თვისებები
მდნარ სილიციუმს აქვს რამდენიმე შესანიშნავი თვისება, როგორც მისი მექანიკური, თერმული, ქიმიური და ოპტიკური თვისებებით:
• ხისტი და გამძლეა და არც ისე რთული დასამუშავებელი და გასაპრიალებელი.(ასევე შეიძლება გამოიყენოთ ლაზერული მიკროდამუშავება.)
• მაღალი მინის გადასვლის ტემპერატურა ართულებს დნობას, ვიდრე სხვა ოპტიკური სათვალეები, მაგრამ ეს ასევე გულისხმობს, რომ შესაძლებელია შედარებით მაღალი სამუშაო ტემპერატურა.თუმცა, მდნარ სილიციუმს შეიძლება აჩვენოს დევიტრიფიკაცია (ადგილობრივი კრისტალიზაცია კრისტობალიტის სახით) 1100 °C-ზე ზემოთ, განსაკუთრებით გარკვეული კვალი მინარევების გავლენის ქვეშ და ეს გააფუჭებს ოპტიკურ თვისებებს.
• თერმული გაფართოების კოეფიციენტი ძალიან დაბალია - დაახლოებით 0,5 · 10−6 K−1.ეს რამდენჯერმე დაბალია, ვიდრე ტიპიური სათვალეებისთვის.კიდევ უფრო სუსტი თერმული გაფართოება 10−8 K−1-ის ირგვლივ შესაძლებელია შერწყმული სილიციუმის მოდიფიცირებული ფორმით ტიტანის დიოქსიდით, რომელიც შემოიღო კორნინგმა [4] და უწოდა ულტრა დაბალი გაფართოების მინა.
• მაღალი თერმული დარტყმის წინააღმდეგობა არის სუსტი თერმული გაფართოების შედეგი;არსებობს მხოლოდ ზომიერი მექანიკური სტრესი მაშინაც კი, როდესაც მაღალი ტემპერატურის გრადიენტები ხდება სწრაფი გაგრილების გამო.
• სილიციუმი შეიძლება იყოს ქიმიურად ძალიან სუფთა, დამზადების მეთოდის მიხედვით (იხ. ქვემოთ).
• სილიციუმის დიოქსიდი ქიმიურად საკმაოდ ინერტულია, გარდა ჰიდროფთორმჟავისა და ძლიერ ტუტე ხსნარებისა.ამაღლებულ ტემპერატურაზე, ის ასევე გარკვეულწილად ხსნადია წყალში (არსებითად მეტი ვიდრე კრისტალური კვარცი).
• გამჭვირვალობის რეგიონი საკმაოდ ფართოა (დაახლოებით 0,18 მკმ-დან 3 მკმ-მდე), რაც იძლევა შერწყმული სილიციუმის დიოქსიდის გამოყენების საშუალებას არა მხოლოდ სრულ ხილულ სპექტრულ რეგიონში, არამედ ულტრაიისფერ და ინფრაწითელ სხივებშიც.თუმცა, შეზღუდვები არსებითად დამოკიდებულია მასალის ხარისხზე.მაგალითად, ძლიერი ინფრაწითელი შთანთქმის ზოლები შეიძლება გამოწვეული იყოს OH შემცველობით და ულტრაიისფერი სხივების შთანთქმით მეტალის მინარევებისაგან (იხ. ქვემოთ).
• როგორც ამორფული მასალა, მდნარი სილიციუმი ოპტიკურად იზოტროპულია - კრისტალური კვარცისგან განსხვავებით.ეს ნიშნავს, რომ მას არ აქვს ორმხრივი შეფერხება და მისი რეფრაქციული ინდექსი (იხ. სურათი 1) შეიძლება დახასიათდეს სელმაიერის ერთი ფორმულით.
