Apakah sifat kaca silikon?

Bagaimanakah kaca silika dibuat?

Bahan mentah untuk pengeluaran kaca silikon adalah kristal gunung berkualiti tinggi. Kaedah pengeluaran asas adalah untuk mencairkan kuarza dalam vakum atau suasana lengai pada suhu lebih kurang. 2,000°C. Proses ini dijalankan dalam relau elektrik atau nyalaan, dan bahan lebur kemudiannya disejukkan perlahan-lahan. Sebagai alternatif, kaca silika juga boleh dihasilkan dengan menggabungkan pasir kuarza halus. Walau bagaimanapun, produk ini mempunyai kesan warna-warni akibat terperangkapnya gelembung udara mikroskopik. Kaca kuarza berkualiti tinggi, berlabel JGS-1, kini dihasilkan daripada silika sintetik (SiCl ₄ ) . Dirawat dengan nyalaan oksigen-hidrogen, ia menjadi bahan mentah dengan ketulenan yang luar biasa. Produk ini bebas daripada buih dan kemasukan, dan menjamin parameter optik optimum.

Sifat fizikal dan kimia kaca silikon

Kaca silikon mempunyai pekali pengembangan terma yang rendah. Ini bermakna ia tahan terhadap kejutan haba. Apabila dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi (setinggi 1100°C), ia tidak akan retak walaupun tiba-tiba disejukkan di dalam air. Kelebihan utiliti penting lain kaca kuarza ialah:

• ketelusan yang sempurna;
• kekonduksian haba dan elektrik yang minimum;
• pemancaran sinaran UV dan IR yang tinggi;
• kekuatan mampatan dan tegangan yang agak tinggi.

Sifat kimia unik kaca silikon juga patut diberi perhatian. Ia tahan terhadap air dan asid (kecuali asid hidrofluorik). Kelemahan bahan adalah rintangan yang rendah terhadap alkali .

Bagaimanakah kaca silikon berbeza daripada jenis kaca lain?

Berbanding dengan jenis kaca lain yang digunakan dalam industri (cth kaca terapung atau kaca teknikal), kaca kuarza mempunyai ketelusan, ketahanan dan ketransmisian yang luar biasa kepada sinaran ultraungu dan inframerah. Sifat terakhir ini dikaitkan dengan penyerapan sinaran elektromagnet yang rendah. Rintangan kimia dan suhu transformasi yang tinggi menjadikan kaca silikon sesuai untuk aplikasi saintifik dan perindustrian yang sangat khusus. Walaupun harga yang agak tinggi, bahan mentah ini boleh dikatakan tidak boleh diganti dalam banyak cabang pengeluaran.

Kaca kuarza – aplikasi yang paling penting

Kaca silikon digunakan secara meluas dalam optik, terutamanya fotometri dan spektroskopi. Ia digunakan dalam pengeluaran peralatan pengukur, pembuat imej, lampu UV, kanta optik, mikroskop dan cermin mata, serta kanta laser dan prisma cermin. Salun penyamakan dalaman juga merupakan aplikasi komersial yang popular di mana tahap ketransmisian ultraungu sangat penting. Disebabkan oleh rintangan fizikal dan kimia yang tinggi, kaca silika digunakan dalam pembuatan barangan kaca makmal seperti crucible, bikar, penyejat, kuali penyepuhlindapan dan bot pembakaran. Ia juga tidak boleh diganti sebagai kaca jam tangan berkualiti tinggi dan bahan mentah untuk pengeluaran jubin seramik tahan haba. Kaca kuarza juga digunakan untuk mengeluarkan teras gentian optik telekomunikasi . Parameter ketelusan dan penyebaran rendah menentukan kesesuaian tinggi dalam konteks ini. Bidang prospektif aplikasi kaca silikon yang lain termasuk pembuatan semikonduktor, industri pencahayaan, elektronik dan fotografi. Selepas metalisasi, ia juga boleh digunakan untuk pengeluaran litar gelombang mikro yang tepat.

Memilih kaca silikon yang optimum

Kaca kuarza dikelaskan bergantung pada tahap ketulenan, yang mempengaruhi ciri akhir produk. Dalam optik, adalah lebih baik untuk menggunakan kaca JGS-1 berkualiti tinggi yang diperbuat daripada silika sintetik. Kelas kualiti JGS-2 dan JGS-3 dikaitkan dengan ciri prestasi yang lebih rendah. Bagi setiap aplikasi perindustrian, adalah dinasihatkan untuk memilih kaca silikon yang menggabungkan keperluan kualiti dengan rasional ekonomi. Piawaian universal pengkategorian bahan memudahkan membuat keputusan yang optimum.