Fuseret silica Fremragende termiske og kemiske egenskaber som digelmateriale
- Elektro-kvarts
- Sammensmeltet kvarts
- Sammensmeltet silicaklump
Kort beskrivelse
Ansøgninger
Fused Silica er et fremragende råmateriale til brug i investeringsstøbning, ildfaste materialer, støberier, teknisk keramik og andre applikationer, der kræver et konsistent, højrent produkt med meget lav termisk ekspansion.
| Kemisk sammensætning | Første klasse | Typisk | Anden 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 |
Produktionsproces og kendetegn
Fused Silica er fremstillet af silica med høj renhed, ved hjælp af unik fusionsteknologi for at sikre den højeste kvalitet.Vores Fused Silica er over 99% amorf og har en ekstrem lav termisk udvidelseskoefficient og høj modstandsdygtighed over for termisk stød.Fused Silica er inert, har fremragende kemisk stabilitet og har ekstremt lav elektrisk ledningsevne.
Sammensmeltet kvarts har fremragende termiske og kemiske egenskaber som digelmateriale til enkeltkrystalvækst fra smelte, og dets høje renhed og lave omkostninger gør det særligt attraktivt for væksten af krystaller med høj renhed.Men i væksten af visse typer krystaller, lag af pyrolytisk kulstofbelægning er nødvendig mellem smelten og kvartsdigelen.
Nøgleegenskaber for Fused Silica
Fusioneret silica har flere bemærkelsesværdige egenskaber både hvad angår dets mekaniske, termiske, kemiske og optiske egenskaber:
• Den er hård og robust og ikke for svær at bearbejde og polere.(Man kan også anvende lasermikrobearbejdning.)
• Den høje glasovergangstemperatur gør det sværere at smelte end andre optiske glas, men det betyder også, at relativt høje driftstemperaturer er mulige.Sammensmeltet silica kan dog udvise devitrifikation (lokal krystallisation i form af cristobalit) over 1100 °C, især under påvirkning af visse sporurenheder, og dette ville ødelægge de optiske egenskaber.
• Den termiske udvidelseskoefficient er meget lav – ca. 0,5 · 10−6 K−1.Dette er flere gange lavere end for typiske briller.Endnu meget svagere termisk ekspansion omkring 10−8 K−1 er mulig med en modificeret form for smeltet silica med noget titaniumdioxid, introduceret af Corning [4] og kaldet ultra lav ekspansionsglas.
• Den høje termiske stødmodstand er et resultat af den svage termiske udvidelse;der er kun moderat mekanisk belastning, selv når der opstår høje temperaturgradienter på grund af hurtig afkøling.
• Silica kan være kemisk meget ren, afhængig af fremstillingsmetoden (se nedenfor).
• Silica er kemisk ret inert, med undtagelse af flussyre og stærkt alkaliske opløsninger.Ved forhøjede temperaturer er det også noget opløseligt i vand (væsentligt mere end krystallinsk kvarts).
• Transparensområdet er ret bredt (ca. 0,18 μm til 3 μm), hvilket tillader brugen af fusioneret silica ikke kun i hele det synlige spektrale område, men også i det ultraviolette og infrarøde.Grænserne afhænger dog i høj grad af materialekvaliteten.For eksempel kan stærke infrarøde absorptionsbånd være forårsaget af OH-indhold og UV-absorption fra metalliske urenheder (se nedenfor).
• Som et amorft materiale er smeltet silica optisk isotropt – i modsætning til krystallinsk kvarts.Dette indebærer, at det ikke har nogen dobbeltbrydning, og dets brydningsindeks (se figur 1) kan karakteriseres med en enkelt Sellmeier-formel.
