זכוכית קוורץ: פרטים של ייצור, GOST. זכוכית קוורץ אופטית: השימוש

זכוכית - אחד החומרים העתיקים, שנמצא בשימוש נרחב בכל תחומי בזכות פעילות אנושית מעשית סט של תכונות שימושיות ומאפיינים. במהלך קיומה (יותר מ -5 אלף. שנים), הנוסחא הכימית שלה נותרה כמעט זהה, אבל איכותו השתנתה.

זכוכית קוורץ

במשך שנים, איש לא ביקש ליצור בזכוכית שקופה יותר עמידים גורמים הרסניים שונים. כתוצאה שיפור ממוקד הופיע זכוכית קוורץ - סוג חדש לחלוטין של חומר עם מאפיינים המשפיעים התודעה. אולי זכוכית זה יקבע את הכיוון של המשך הפיתוח של האנושות. זכוכית קוורץ - מוצר נמס תחמוצת סיליקון טהור (SiO _2). בניגוד זכוכית רגילה, החומר הזה נמצא במצב אמורפי, דהיינו אין לה טמפרטורת התכה מדויקת כאשר מחומם מ מוצק לתמורה במצב נוזלית בהדרגה. בעיקר בשל נכס זה של קוורץ או סיליקה, זכוכית מצאה יישום רחב כזה בתעשייה.

מבנה זכוכית קוורץ

חומר אמורפי בשל המבנה שלה, אשר מבוססת על tetrahedra סיליקון-חמצן. SiO ₂ מולקולות "לתקשר" עם אחד את השני בגלל אטומי חמצן משיכה הדדיים. יחד הם יוצרים רשת תלת ממדים, למרות העובדה כי ביחס סדר קפדני זה לזה אינו נוכח ההסדר המולקולרי. לכן זכוכית קוורץ יש את המאפיינים של חומרים אמורפיים.

כוס סיליקט, כרגיל, המיוצרת על ידי המסת זינה. ככזה יכול לשמש סיליקה טהורה - ריינסטון, וריד קוורץ, חול סיליקה, סיליקה שהושגה באמצעים מלאכותיים.

הבדלים לעומת זכוכית סיליקה הקונבנציונלית

בהתאם לסוג חומרי גלם לקבוע מאפיינים מסוימים של המוצר הסופי. לכן, כדי לקבל חומר צלול ושקוף משמש ריינסטון.

ההבדל העיקרי בין זכוכית סיליקט מקובלת הוא טמפרטורת התכה גבוהה - ^כ 1500 ג כאשר תחמוצת סיליקון זה מתחילה לפלוט קרינת אור חזקה בספקטרום הנראה, דהיינו זוהר.

בשל המבנה אמורפי של תהליך היתוך חומר הגלם יכול לקחת זמן רב. הרכב מותך יש צמיגות גבוהה, מה שהופך אותו staplivat או להזיז. זה מסבך את הייצור של זכוכית קוורץ עם אותו עובי הקיר.

תכונות ייצור

לאור כל התכונות הנ"ל לייצור זכוכית סיליקט אפשרי רק על ציוד מיוחד. בשנת טמפרטורת ההתכה חייב להישמר גבוה, ויצירת סילון להבה פתוחה זכוכית יש צורך לשמור על הטמפרטורה ^של 1800 C ומעלה.

דרישות הנחות מיוחדות - זה חייבות להיות סטרילי. כמות קטנה של חלקיקים זרים תוביל בהכרח עובדת זכוכית קוורץ המוגמרת סדוקה ולאבד את תכונותיהם תוך זמן קצר. איכויות מיוחדות צריכות צוות הפקה - glassmakers. הם צריכים להתמודד עם טמפרטורות גבוהות במיוחד - שגיאה אחת במהלך המבצע יכולה להוביל לפציעה חמורה, כוויות.

כל הכלים מנפחת זכוכית העיקרי עשויים מחומרים עמידים בחום - גרניט, טונגסטן, אשר, בין היתר, על ידי משקל גבוה. לכן, עובדים חייבים להיות פיזי חזקים הארדי.

המאפיינים של זכוכית קוורץ

יש זכוכית סיליקט מוליכות נמוכה חשמל, ולכן הוא משמש לעתים קרובות דיאלקטרי במכשירים חשמליים קשים. התכונות המועילות הראשיות, שבה יש זכוכית קוורץ ניתן לחלק לשלוש קבוצות:

1. תרמי. עמידות בטמפרטורה גבוהה ^(כ 1200 C), מקדם גבוה של התפשטות תרמית (15 פעמים גבוהות יותר מזה של זכוכית רגילה) מ נגרם על ידי התנגדות לתנודות טמפרטורה פתאומיות ומשמעותיות (לייצור של מי קרח מקורר זרם).
2. כימי. זכוכית כימית נייטרלי, אינו מגיב עם כל alkalies וחומצות למעט חומצה זרחתית חומצה הידרופלואורית (מתחילה להיווצר התגובה בטמפרטורה מעל ^כ 300 ג).
3. אופטי. מקדם השבירה של זכוכית סיליקה הוא 150 פעמים נמוכה מזו של _(e n = 1,46) קונבנציונאלי. בשל כך הוא מושלם מעביר לא רק את השמש ואת האור רגיל, אך אינו שומר כל קרינת אינפרא אדומה או סגולה.

תכונות אלו מאפשרות את השימוש של זכוכית קוורץ כחומר בנייה, כמו גם לייצור כלי זכוכית מעבדה, מכשירים אופטיים, ציוד חשמל, חומרים עקשנים עמיד בחום. אחד התחומים העיקריים של יישום - ייצור סיבים אופטיים.

זכוכית קוורץ אופטית

בהתאם לטכנולוגיה המשמשת בכוס קוורץ הייצור יכול להיות אטום ושקוף. במקרה הראשון המבנה שלה מציג מספר רב של בועות גז, אשר מפזרות אור בעצמה. זכוכית שקופה, זכוכית קוורץ או אופטית, כפי שהוא נקרא, הוא אחיד לגמרי, הוא אינו מכיל שום בועות. בזכות החומר המסוים הזה משמש בייצור של כבלים אופטיים, העברת נתונים במהירות גבוהה, אופטיים עדשות מנסרות.

מותג וסדרות של זכוכית אופטית

ישנם מספר מותגים של זכוכית אופטית: KU-1, KI, ו HF. המוצרים נבדלים ביכולת להעביר את הגלוי, סגול וקרינת אינפרא אדומה. זהו CI מותג זכוכית השקופה ביותר - הוא מסוגל לשדר אור באורך גל של 2600-2800 ננומטר, פחות שקוף - HF. בהתאם העברת האור השונה המשמש חומרי הגלם יכול להיות קוורץ זכוכית אופטי. GOST 15,130-86 מכיל מידע על שלוש סדרות:

• 0 - חומר המשמש בתנאי הפעלה רגילים;
• 100 - זכוכית, עמיד לקרינה מייננת חשמל נמוכה;
• 200 - חומרי הגלם העשויים לשמש בתנאים של קרינת מייננת אינטנסיבית.

מארק וזכוכית יוצרי סדרה של מוצרים צופנים. זה מוחל ייצור מגדיר סוג מסוים של זכוכית. במדינה שלנו, אין מערכת הצפנה אחת, כך שכל חברה המייצגת את מוצריהם על פי הבנתם.

תחום היישום

זכוכית סיליקט הפיקה מספר רב של מוצרים שונים. צינור זכוכית קוורץ ביקוש מעבדות אקדמיות ותעשייתיות, אשר משמש למדידת רמת נוזל, לייצור תנורי חימום חשמלי, תגובות כימיות ואחסון של חומרים אגרסיביים.

בשימוש נרחב בייצור קיבל וזכוכית אטומה. הוא משמש במידת הצורך לשלוט מוצרים נוזליים בטמפרטורות גבוהות, בשל עלותו הנמוכה, מוחל נרחב.

זכוכית אופטית משמשת בייצור ספינות טילים, בעיקר לייצור התקני תאורה. בתעשייה הפטרוכימית, חומר זה הוא מוערך על העמידות הכימית הגבוה שלה משמש לשליטת נוזלי מאכלים. המטוס הוא בתא מזוגג, ומשמש כחומר לבידוד תרמי.

יצרנים של מוצרים העשויים בהתאם לדרישות 22,291-83 GOST. צינורות זכוכית קוורץ, חלונות, מנסרות, עדשות, ומוצרים אחרים נעשים הוא מסת בסיס פרטני.