Szkło kwarcowe: specyfika produkcji, GOST. Optyczne ze szkła kwarcowego: wykorzystanie

Glass – jeden z najstarszych materiałów, które są szeroko stosowane we wszystkich dziedzinach działalności praktycznej ludzka dzięki zestaw przydatnych cech i właściwości. Podczas istnienia (więcej niż 5000. Lat), o wzorze chemicznym pozostał praktycznie takie same, ale ich jakość nie zmieniło.

szkła kwarcowego

Przez wiele lat, człowiek dąży do stworzenia bardziej przejrzystego szkła i odporne na wiele czynników destrukcyjnych. W wyniku ukierunkowanej poprawy pojawiła kwarcowego szkła – zupełnie nowy rodzaj materiału z cech wpływających na świadomość. Może to szkło będzie określić kierunek dalszego rozwoju ludzkości. Szkło kwarcowe – produkt o temperaturze topnienia czystego tlenku krzemu (SiO _2). W odróżnieniu od zwykłego szkła, materiał ten znajduje się w stanie amorficznym, to znaczy nie ma dokładnej temperatury topnienia, a gdy ogrzewa się od postaci stałej do cieczy pochodzących stan stopniowo. W dużej mierze dzięki tej właściwości kwarcu lub krzemionką, szkło znaleźć tak szerokie zastosowanie w przemyśle.

Struktura szkła kwarcowego

amorficzny materiał ze względu na swoją strukturę, która jest oparta na czworościanów krzem-tlen. Cząsteczki SiO ₂ „komunikować się” ze sobą ze względu na wzajemne przyciąganie atomów tlenu. Razem tworzą one siatkę trójwymiarową, pomimo faktu, że ścisły rozkaz względem siebie, nie jest obecny w układzie cząsteczkowym. Dlatego szkło kwarcowe mają właściwości materiałów amorficznych.

Krzemianem szkła, jak zwykle, wytwarzane przez topienie wsadu. Jako takie można stosować czystą krzemionkę – rhinestone żyły kwarc, piasek krzemionkowy, krzemionki i otrzymany w sposób sztuczny.

Różnice w stosunku do konwencjonalnego szkła kwarcowego

W zależności od rodzaju surowców, a określenia pewnych właściwości produktu końcowego. Zatem, aby otrzymać krystaliczny, a przezroczysty materiał stosuje rhinestone.

Główna różnica w przypadku zwykłego szkła krzemianowego jest wysoka temperatura topnienia – ^około 1500 ° C Podczas tego tlenku krzemu zaczyna wydzielać silny promieniowanie świetlne w zakresie widzialnym widma, tzn jarzenia.

Ze względu na amorficzną procesu topienia surowca może trwać dość długo. Stopiona kompozycja ma dużą lepkość, co czyni go staplivat lub przenieść. Komplikuje to wytwarzanie szkła kwarcowego o tej samej grubości ścianki.

Funkcje produkcyjne

W świetle wszystkich powyższych cech produkcja szkła krzemianowego jest możliwe tylko na specjalistyczny sprzęt. W temperaturze topnienia musi być utrzymywana na wysokim poziomie i tworzenia wyrobów szklanych otwartym płomieniem strumienia jest konieczne, aby utrzymać temperaturę ¹⁸⁰⁰ ° C i powyżej.

Szczególne wymagania i lokale – to musi być sterylne. Niewielka ilość cząstek obcych nieuchronnie doprowadzi do tego, że gotowy szkła kwarcowego popękanej i tracą swoje właściwości w bardzo krótkim czasie. Szczególne cechy i powinna mieć personel produkcyjny – szklarzy. Mają do czynienia z bardzo wysokimi temperaturami – jeden błąd w trakcie pracy może prowadzić do poważnych obrażeń, oparzeń.

Wszystkie główne narzędzia Glassblower są wykonane z materiałów odpornych na wysokie temperatury – granitu, wolframu, który, między innymi, przez dużą masę. Dlatego pracownicy muszą być fizycznie silny i hardy.

Właściwości szkła kwarcowego

Krzemianowego ma niską przewodność elektryczną, tak że często stosowane jako dielektryk w urządzeniach elektrycznych trudna. Główne korzystne właściwości, którymi mają szkła kwarcowego można podzielić na trzy grupy:

1. Termiczny. Odporność na wysoką temperaturę ^(około 1200 ° C), wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej (15-krotnie wyższa niż w przypadku zwykłego szkła) niż jest to spowodowane przez odporność na nagłe i duże wahania temperatury (do produkcji lodu, wody strumień schłodzony).
2. Chemiczny. Szkło obojętne chemicznie, nie reaguje ze wszystkimi alkaliów i kwasów z wyjątkiem kwasu fosforowego i kwasu fluorowodorowego (Reakcja rozpoczyna się w temperaturze powyżej ^około 300 ° C).
3. Optyczny. Współczynnik załamania światła szkła kwarcowego jest 150 razy mniejsza niż w przypadku konwencjonalnych _e (n = 1,46). Ze względu na to, że doskonale nadaje się nie tylko słońce i zwyczajne światło, ale nie zachowuje żadnej promieniowanie podczerwone lub nadfioletowe.

Właściwości te pozwalają na zastosowanie szkła kwarcowego jako materiał budowlany, jak również do wytwarzania szkła laboratoryjnego, optycznych, elektrycznych urządzeń, materiałów ogniotrwałych, odpornych na ciepło. Jednym z głównych obszarów zastosowań – produkcja włókien optycznych.

kwarcowego szkła optycznego

W zależności od technologii stosowanych w produkcji szkła kwarcowego może być nieprzezroczyste i przezroczyste. W pierwszym przypadku jego struktura zaprezentuje dużą liczbę pęcherzyków gazu, które rozpraszają światło intensywnie. Szkło przezroczyste, szkło kwarcowe lub optyczny, jak to nazywa, jest całkowicie jednorodne, nie zawiera żadnych pęcherzyków. Dzięki tej szczególnej materiał jest stosowany do produkcji kabli optycznych transmisji danych o dużej prędkości, soczewek i lustro.

Marka i seria szkła optycznego

Istnieje kilka marek szkła optycznego: KU-1, KI i HF. Produkty różnią się pod względem zdolności do przechodzenia widzialnego, promieniowania ultrafioletowego i promieniowania podczerwonego. Jest to najbardziej przejrzysty marka szkła CI – jest zdolny do przenoszenia światła o długości fali 2600-2800 nm, mniej przejrzyste – HF. W zależności od surowca użytego różnej przepuszczalności światła może być optyczne szkła kwarcowego. GOST 15130-86 zawiera informacje na temat trzech serii:

• 0 – materiał w normalnych warunkach roboczych;
• 100 – szkło odporne na działanie promieniowania jonizującego niskiej mocy;
• 200 – surowe materiały, które mogą być stosowane w warunkach intensywnego promieniowania jonizującego.

Mark i szkło tworzą serię produktów szyfr. Stosowany jest do produkcji i tworzy specyficzny rodzaj szkła. W naszym kraju nie istnieje jeden system szyfrowania, więc każda firma przedstawia swoje produkty zgodnie z ich zrozumieniem.

Zakres zastosowania

Krzemian szklane produkowane dużą liczbę różnych produktów. Laboratoriach naukowe i przemysłowe wymagają kwarcowe rury szklanej, które są stosowane do pomiaru poziomu cieczy, produkcji grzejników elektrycznych, reakcji chemicznych i przechowywaniu agresywnych substancji chemicznych.

Szeroko stosowane w produkcji otrzymanych i nieprzezroczystego szkła. Jest on stosowany w razie potrzeby do kontroli płynnych produktów w wysokiej temperaturze i ze względu na jego niski koszt, jest stosowany powszechnie.

Szkło optyczne jest stosowany w produkcji statków i rakiet, głównie do produkcji urządzeń oświetleniowych. W przemyśle petrochemicznym, materiał ten jest ceniony za wysoką odpornością chemiczną i jest wykorzystywany do kontrolowania płynów korozyjnych. Samoloty są przeszklone kabiny, i są stosowane jako izolacja cieplna.

Producenci wyrobów wykonanych zgodnie z wymaganiami GOST 22291-83. Szkło kwarcowe rury, okna, pryzmaty, soczewki i inne produkty wykonane są zarówno masę i indywidualnie.