¿Cuáles son las propiedades del vidrio de silicio?

El vidrio de silicio, también llamado cuarzo o sílice, es un tipo de vidrio premium hecho casi exclusivamente de sílice puro. El dióxido de silicio (SiO 2 ) representa hasta el 99,9 %del peso de la materia prima y determina el valor de utilidad del material.

Publicado: 16-02-2022

¿Cómo se fabrica el vidrio de sílice?

La materia prima para la producción de vidrio de silicio son cristales de montaña de alta calidad. El método básico de producción es fundir cuarzo en vacío o atmósfera inerte a una temperatura de aprox. 2.000°C. El proceso se lleva a cabo en un horno eléctrico o de llama y luego el material fundido se enfría lentamente. Alternativamente, el vidrio de sílice también se puede producir fusionando arena fina de cuarzo. Sin embargo, el producto tiene un efecto iridiscente debido al atrapamiento de burbujas de aire microscópicas. El vidrio de cuarzo de la más alta calidad, etiquetado como JGS-1, se produce actualmente a partir de sílice sintética (SiCl 4 ) . Tratado con llama de oxígeno-hidrógeno, se convierte en una materia prima de una pureza excepcional. El producto está libre de burbujas e inclusiones y garantiza parámetros ópticos óptimos.

Propiedades físicas y químicas del vidrio de silicio.

El vidrio de silicio tiene un bajo coeficiente de expansión térmica. Significa que es resistente al choque térmico. Cuando se calienta a temperaturas muy altas (hasta 1100 °C), no se agrieta incluso si se enfría repentinamente en agua. Otras importantes ventajas de utilidad del vidrio de cuarzo son:

  • perfecta transparencia;
  • conductividad mínima de calor y electricidad;
  • alta transmitancia de radiación UV e IR;
  • relativamente alta resistencia a la compresión y a la tracción.

Las propiedades químicas únicas del vidrio de silicio también son dignas de mención. Es resistente al agua ya los ácidos (excepto al ácido fluorhídrico). La desventaja del material es su baja resistencia a los álcalis .

¿En qué se diferencia el vidrio de silicona de otros tipos de vidrio?

En comparación con otros tipos de vidrio utilizados en la industria (por ejemplo, vidrio flotado o vidrio técnico), el vidrio de cuarzo tiene una transparencia, durabilidad y transmitancia excepcionales a los rayos ultravioleta e infrarrojos. Esta última propiedad está asociada con una baja absorción de radiación electromagnética. La resistencia química y las altas temperaturas de transformación hacen que el vidrio de silicio sea adecuado para aplicaciones científicas e industriales muy específicas. A pesar del precio relativamente alto, esta materia prima es prácticamente insustituible en muchas ramas de producción.

Cristal de cuarzo: las aplicaciones más importantes

El vidrio de silicio se usa ampliamente en óptica, especialmente en fotometría y espectroscopia. Se utiliza en la producción de equipos de medición, filmadoras, lámparas UV, lentes ópticos, microscopios y mirillas, así como lentes láser y prismas de espejo. Un salón de bronceado interior también es una aplicación comercial popular donde el nivel de transmisión ultravioleta es particularmente importante. Debido a su alta resistencia física y química, el vidrio de sílice se utiliza en la fabricación de material de vidrio de laboratorio , como crisoles, vasos de precipitados, evaporadores, bandejas de recocido y naves de combustión. También es insustituible como vidrio de reloj de alta calidad y materia prima para la producción de baldosas cerámicas resistentes al calor. El vidrio de cuarzo también se utiliza para fabricar los núcleos de las fibras ópticas de telecomunicaciones . Los parámetros de transparencia y baja dispersión determinan la alta idoneidad en este contexto. Otros posibles campos de aplicación del vidrio de silicio incluyen la fabricación de semiconductores, la industria de la iluminación, la electrónica y la fotografía. Después de la metalización, también se puede utilizar para la producción de circuitos de microondas precisos.

Elegir el vidrio de silicona óptimo

El vidrio de cuarzo se clasifica en función del grado de pureza, lo que afecta a las características finales del producto. En óptica, es preferible utilizar vidrio JGS-1 de máxima calidad fabricado en sílice sintética. Las clases de calidad JGS-2 y JGS-3 están asociadas con características de rendimiento más bajas. Por lo tanto, para cada aplicación industrial es aconsejable seleccionar un vidrio de silicio que combine los requisitos de calidad con la racionalidad económica. Los estándares universales de categorización de materiales facilitan la toma de la decisión óptima.


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