Які властивості кремнієвого скла?

Як виготовляється силікатне скло?

Сировиною для виробництва кремнієвого скла є високоякісний гірський кристал. Основним способом виробництва є плавлення кварцу у вакуумі або інертній атмосфері при температурі прибл. 2000°C. Процес здійснюється в електричній або полум’яній печі, а розплавлений матеріал потім повільно охолоджується. Крім того, кремнеземне скло також можна виготовити шляхом сплавлення дрібного кварцового піску. Однак засіб має райдужний ефект завдяки захопленню мікроскопічних бульбашок повітря. Кварцове скло найвищої якості, позначене JGS-1, наразі виготовляється із синтетичного кремнезему (SiCl ₄ ) . Обробляється киснево-водневим полум’ям, воно стає сировиною виняткової чистоти. Продукт не містить бульбашок і включень, гарантує оптимальні оптичні параметри.

Фізичні та хімічні властивості кремнієвого скла

Кремнієве скло має низький коефіцієнт теплового розширення. Це означає, що він стійкий до термічного удару. При нагріванні до дуже високих температур (аж до 1100°C) він не трісне навіть при раптовому охолодженні у воді. Інші важливі корисні переваги кварцового скла:

• ідеальна прозорість;
• мінімальна тепло- і електропровідність;
• висока пропускна здатність УФ та ІЧ випромінювання;
• відносно висока міцність на стиск і розтяг.

Унікальні хімічні властивості кремнієвого скла також заслуговують на увагу. Стійкий до води та кислот (крім фтористоводневої). Недоліком матеріалу є низька стійкість до дії лугів .

Чим силіконове скло відрізняється від інших видів скла?

У порівнянні з іншими видами скла, що використовуються в промисловості (наприклад, флоат-склом або технічним склом), кварцове скло має виняткову прозорість, міцність і пропускну здатність ультрафіолетових та інфрачервоних променів. Остання властивість пов’язана з низьким поглинанням електромагнітного випромінювання. Хімічна стійкість і високі температури трансформації роблять кремнієве скло придатним для дуже специфічних наукових і промислових застосувань. Незважаючи на досить високу ціну, ця сировина є практично незамінним у багатьох галузях виробництва.

Кварцове скло – найважливіше застосування

Кремнієве скло широко використовується в оптиці, особливо у фотометрії та спектроскопії. Він використовується у виробництві вимірювального обладнання, фотонабірних пристроїв, УФ-ламп, оптичних лінз, мікроскопів і оглядових окулярів, а також лазерних лінз і дзеркальних призм. Критий солярій також є популярним комерційним застосуванням, де рівень ультрафіолетового пропускання є особливо важливим. Завдяки високій фізичній і хімічній стійкості кремнеземне скло використовується у виробництві лабораторного посуду, такого як тиглі, мензурки, випарники, каструлі для відпалу та камери для спалювання. Він також незамінний як високоякісне годинникове скло і сировина для виробництва жаростійкої керамічної плитки. Кварцове скло також використовується для виготовлення сердечників телекомунікаційних оптичних волокон . Параметри прозорості та низької дисперсії визначають високу придатність у цьому контексті. Інші перспективні галузі застосування кремнієвого скла включають виробництво напівпровідників, освітлювальну промисловість, електроніку та фотографію. Після металізації його також можна використовувати для виробництва точних мікрохвильових схем.

Вибір оптимального силіконового скла

Кварцове скло класифікується в залежності від ступеня чистоти, що впливає на кінцеві характеристики продукту. В оптиці переважно використовувати скло JGS-1 найвищої якості з синтетичного кремнезему. Класи якості JGS-2 і JGS-3 пов’язані з нижчими експлуатаційними характеристиками. Тому для кожного промислового застосування доцільно обирати кремнієве скло, яке поєднує в собі вимоги до якості та економічну раціональність. Універсальні стандарти категоризації матеріалів полегшують прийняття оптимального рішення.