Fused Silica Utmerkede termiske og kjemiske egenskaper som digelmateriale
- Elektro-kvarts
- Sammensmeltet kvarts
- Sammensmeltet silikaklump
Kort beskrivelse
applikasjoner
Fused Silica er et utmerket råmateriale for bruk i investeringsstøping, ildfaste materialer, støperier, teknisk keramikk og andre applikasjoner som krever et konsistent, høyrent produkt med svært lav termisk ekspansjon.
| Kjemisk oppbygning | Første klasse | Typisk | Andre klasse | Typisk |
| SiO2 | 99,9 %min | 99,92 | 99,8 %min | 99,84 |
| Fe2O3 | 50 ppm maks | 19 | 80 ppm maks | 50 |
| Al2O3 | 100 ppm maks | 90 | 150 ppm maks | 120 |
| K2O | 30 ppm maks | 23 | 30 ppm maks | 25 |
Produksjonsprosess og karakteristikk
Fused Silica er laget av silika med høy renhet, og bruker unik fusjonsteknologi for å sikre høyeste kvalitet.Vår Fused Silica er over 99 % amorf og har en ekstremt lav termisk ekspansjonskoeffisient og høy motstand mot termisk sjokk.Fused Silica er inert, har utmerket kjemisk stabilitet og har ekstremt lav elektrisk ledningsevne.
Sammensmeltet kvarts har utmerkede termiske og kjemiske egenskaper som digelmateriale for enkeltkrystallvekst fra smelte, og dens høye renhet og lave pris gjør det spesielt attraktivt for vekst av krystaller med høy renhet.Men i veksten av visse typer krystaller, en lag med pyrolytisk karbonbelegg er nødvendig mellom smelten og kvartsdigelen.
Nøkkelegenskapene til Fused Silica
Fusjonert silika har flere bemerkelsesverdige egenskaper både når det gjelder dets mekaniske, termiske, kjemiske og optiske egenskaper:
• Den er hard og robust, og ikke for vanskelig å maskinere og polere.(Man kan også bruke lasermikromaskinering.)
• Den høye glassovergangstemperaturen gjør det vanskeligere å smelte enn andre optiske glass, men det innebærer også at relativt høye driftstemperaturer er mulig.Imidlertid kan smeltet silika vise devitrifisering (lokal krystallisering i form av cristobalitt) over 1100 °C, spesielt under påvirkning av visse sporforurensninger, og dette vil ødelegge de optiske egenskapene.
• Den termiske ekspansjonskoeffisienten er svært lav – ca. 0,5 · 10−6 K−1.Dette er flere ganger lavere enn for vanlige briller.Enda langt svakere termisk ekspansjon rundt 10−8 K−1 er mulig med en modifisert form for smeltet silika med noe titandioksid, introdusert av Corning [4] og kalt ultralavekspansjonsglass.
• Den høye termiske støtmotstanden er et resultat av den svake termiske ekspansjonen;det er bare moderat mekanisk stress selv når høye temperaturgradienter oppstår på grunn av rask avkjøling.
• Silika kan være kjemisk veldig rent, avhengig av fremstillingsmetoden (se nedenfor).
• Silika er kjemisk ganske inert, med unntak av flussyre og sterkt alkaliske løsninger.Ved forhøyede temperaturer er det også noe løselig i vann (vesentlig mer enn krystallinsk kvarts).
• Transparensområdet er ganske bredt (omtrent 0,18 μm til 3 μm), noe som tillater bruk av smeltet silika ikke bare gjennom hele det synlige spektrale området, men også i ultrafiolett og infrarødt.Grensene avhenger imidlertid i stor grad av materialkvaliteten.For eksempel kan sterke infrarøde absorpsjonsbånd være forårsaket av OH-innhold, og UV-absorpsjon fra metalliske urenheter (se nedenfor).
• Som et amorft materiale er smeltet silika optisk isotropisk – i motsetning til krystallinsk kvarts.Dette innebærer at den ikke har noen dobbeltbrytning, og dens brytningsindeks (se figur 1) kan karakteriseres med en enkelt Sellmeier-formel.
