Vidro de silício – também chamado de quartzo ou sílica, é um tipo de vidro premium feito quase exclusivamente de sílica pura. O dióxido de silício (SiO 2 ) representa até 99,9 %do peso da matéria-prima e determina o valor de utilidade do material.
Como é feito o vidro de sílica?
A matéria-prima para a produção de vidro de silício são cristais de montanha de alta qualidade. O método básico de produção é derreter o quartzo em vácuo ou atmosfera inerte a uma temperatura de aprox. 2.000°C. O processo é realizado em um forno elétrico ou de chama, e o material fundido é resfriado lentamente. Alternativamente, o vidro de sílica também pode ser produzido pela fusão de areia fina de quartzo. No entanto, o produto tem um efeito iridescente devido ao aprisionamento de bolhas de ar microscópicas. O vidro de quartzo da mais alta qualidade, rotulado JGS-1, é atualmente produzido a partir de sílica sintética (SiCl 4 ) . Tratado com chama de oxigênio-hidrogênio, torna-se uma matéria-prima de excepcional pureza. O produto é livre de bolhas e inclusões e garante parâmetros ópticos ideais.
Propriedades físicas e químicas do vidro de silício
O vidro de silicone tem um baixo coeficiente de expansão térmica. Isso significa que é resistente ao choque térmico. Quando aquecido a temperaturas muito altas (até 1100°C), ele não rachará mesmo se resfriado repentinamente em água. Outras vantagens de utilidade significativas do vidro de quartzo são:
- transparência perfeita;
- mínima condutividade de calor e eletricidade;
- alta transmitância de radiação UV e IR;
- relativamente alta resistência à compressão e tração.
As propriedades químicas únicas do vidro de silício também são dignas de nota. É resistente à água e ácidos (exceto ácido fluorídrico). A desvantagem do material é sua baixa resistência ao álcali .
Como o vidro de silicone é diferente de outros tipos de vidro?
Comparado a outros tipos de vidro usados na indústria (por exemplo, vidro float ou vidro técnico), o vidro de quartzo tem transparência, durabilidade e transmitância excepcionais aos raios ultravioleta e infravermelho. Esta última propriedade está associada à baixa absorção de radiação eletromagnética. A resistência química e as altas temperaturas de transformação tornam o vidro de silício adequado para aplicações científicas e industriais muito específicas. Apesar do preço relativamente alto, essa matéria-prima é praticamente insubstituível em muitos ramos de produção.
Vidro de quartzo – as aplicações mais importantes
O vidro de silício é amplamente utilizado em óptica, especialmente fotometria e espectroscopia. É utilizado na produção de equipamentos de medição, imagesetters, lâmpadas UV, lentes ópticas, microscópios e visores, além de lentes a laser e prismas de espelho. Um salão de bronzeamento interno também é uma aplicação comercial popular onde o nível de transmitância ultravioleta é particularmente importante. Devido à sua alta resistência física e química, o vidro de sílica é utilizado na fabricação de vidrarias de laboratório , como cadinhos, béqueres, evaporadores, panelas de recozimento e barcos de combustão. Também é insubstituível como vidro de relógio de alta qualidade e matéria-prima para a produção de ladrilhos cerâmicos resistentes ao calor. O vidro de quartzo também é usado para fabricar os núcleos das fibras ópticas de telecomunicações . Os parâmetros de transparência e baixa dispersão determinam a alta adequação neste contexto. Outros campos prospectivos de aplicação de vidro de silício incluem fabricação de semicondutores, indústria de iluminação, eletrônica e fotografia. Após a metalização, também pode ser utilizado para a produção de circuitos de micro-ondas precisos.
Escolhendo o vidro de silicone ideal
O vidro de quartzo é classificado de acordo com o grau de pureza, que afeta as características finais do produto. Na óptica, é preferível usar o vidro JGS-1 da mais alta qualidade feito de sílica sintética. As classes de qualidade JGS-2 e JGS-3 estão associadas a características de desempenho mais baixas. Para cada aplicação industrial é, portanto, aconselhável selecionar um vidro de silicone que combine requisitos de qualidade com racionalidade econômica. Padrões universais de categorização de materiais facilitam a tomada de decisão ideal.