Kaca kuarza: khusus pengeluaran, GOST. Optik kaca kuarza: penggunaan

Kaca - salah satu bahan yang tertua, yang digunakan secara meluas dalam semua bidang praktikal aktiviti manusia terima kasih kepada satu set sifat dan ciri-ciri berguna. Sepanjang kewujudannya (lebih daripada 5 ribu. Tahun), formula kimia kekal hampir sama, tetapi kualiti telah berubah.

kaca kuarza

Selama bertahun-tahun, manusia telah cuba mencipta kaca lebih telus dan tahan kepada pelbagai faktor yang merosakkan. Hasil daripada peningkatan disasarkan muncul kaca kuarza - sejenis yang baru bahan dengan ciri-ciri yang mempengaruhi kesedaran. Mungkin kaca ini akan menentukan hala tuju pembangunan manusia. kaca kuarza - produk lebur oksida silikon tulen (SiO _2). Tidak seperti kaca biasa, bahan ini adalah di negeri ini amorfus, iaitu ia tidak mempunyai suhu lebur yang tepat dan apabila dipanaskan daripada pepejal kepada hasil keadaan cecair secara beransur-ansur. Sebahagian besarnya disebabkan oleh hartanah ini kuarza atau silika, kaca mendapati permohonan itu luas dalam industri.

Struktur kaca kuarza

bahan amorfus kerana struktur, yang berasaskan silikon-oksigen tetrahedron. Molekul SiO ₂ "berkomunikasi" dengan satu sama lain kerana bersama atom oksigen tarikan. Bersama-sama mereka membentuk grid tiga dimensi, walaupun hakikat bahawa perintah yang ketat relatif kepada satu sama lain tidak hadir dalam susunan molekul. Itulah sebabnya kaca kuarza yang mempunyai sifat-sifat bahan amorfus.

A kaca silikat, seperti biasa, yang dihasilkan oleh lebur bahan mentah yang. Oleh itu boleh digunakan silika tulen - rhinestone, urat kuarza, pasir silika, dan silika diperoleh dengan cara buatan.

Perbezaan dari kaca silika konvensional

Bergantung kepada jenis bahan-bahan mentah dan menentukan sifat-sifat tertentu produk akhir. Oleh itu, untuk mendapatkan bahan yang jernih dan telus digunakan rhinestone.

Perbezaan utama dari kaca silikat konvensional adalah suhu lebur yang tinggi - ^kira-kira 1500 C. Apabila oksida silikon ini mula memancarkan sinaran cahaya yang kuat dalam spektrum yang boleh dilihat, iaitu bercahaya.

Oleh kerana struktur amorfus bahan proses lebur mentah boleh mengambil masa yang agak lama. Komposisi lebur mempunyai kelikatan yang tinggi, yang menjadikan ia staplivat atau bergerak. Ini merumitkan pembuatan kaca kuarza dengan ketebalan dinding yang sama.

Ciri-ciri pengeluaran

Memandangkan semua ciri-ciri di atas pengeluaran kaca silikat adalah mungkin hanya pada peralatan khusus. Dalam suhu lebur mesti disimpan tinggi, dan mewujudkan barangan kaca jet nyalaan terbuka adalah perlu untuk mengekalkan ^suhu 1800 C dan ke atas.

keperluan khas dan premis - ia mesti steril. Sedikit zarah asing akan membawa kepada hakikat bahawa kaca kuarza siap retak dan kehilangan sifat-sifat mereka dalam masa yang singkat. Kualiti istimewa dan harus mempunyai kakitangan pengeluaran - pembuat kaca. Mereka perlu berurusan dengan suhu yang sangat tinggi - satu kesilapan semasa operasi boleh menyebabkan kecederaan serius, luka terbakar.

Semua alat Glassblower utama diperbuat daripada bahan tahan panas - granit, tungsten, yang, antara lain, dengan berat badan yang tinggi. Oleh itu, pekerja mesti fizikal yang kuat dan tahan lasak.

Sifat-sifat kaca kuarza

kaca silikat mempunyai kekonduksian elektrik yang rendah, jadi ia sering digunakan sebagai dielektrik dalam peranti elektrik sukar. Sifat berfaedah utama, yang mempunyai kaca kuarza boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan:

1. Haba. Rintangan kepada suhu yang tinggi ^(kira-kira 1200 C), pekali tinggi pengembangan haba (15 kali lebih tinggi daripada kaca biasa) daripada yang disebabkan oleh rintangan kepada turun naik suhu tiba-tiba dan penting (untuk pengeluaran ais air sejuk aliran).
2. Kimia. Glass kimia neutral, tidak bertindak balas dengan alkali dan asid kecuali asid fosforik dan asid hidrofluorik (tindak balas bermula pada suhu di atas ^kira-kira 300 C).
3. Optik. Indeks biasan kaca silika adalah 150 kali lebih rendah berbanding dengan konvensional (n _e = 1,46). Oleh kerana ini, ia adalah sempurna menghantar bukan sahaja matahari dan lampu biasa, tetapi tidak menyimpan sebarang radiasi inframerah atau ultraungu.

Ciri-ciri ini membenarkan penggunaan kaca kuarza sebagai bahan binaan, serta untuk pengeluaran barangan kaca makmal, alat optik, peralatan elektrik, tahan panas bahan-bahan refraktori. Salah satu kawasan utama permohonan - pengeluaran gentian optik.

kaca kuarza optik

Bergantung kepada teknologi yang digunakan dalam pembuatan kaca kuarza boleh menjadi legap dan telus. Dalam kes pertama strukturnya akan membentangkan sejumlah besar buih gas, yang menyerakkan cahaya gigih. kaca jernih, kaca kuarza atau optik, kerana ia dipanggil, adalah benar-benar homogen, ia tidak mengandungi sebarang buih. Terima kasih kepada bahan ini khususnya digunakan dalam pembuatan kabel optik, penghantaran data berkelajuan tinggi, kanta optik dan prisma.

Jenama dan siri kaca optik

Terdapat beberapa jenama kaca optik: KU-1, KI, dan HF. Produk berbeza dari segi keupayaan untuk lulus yang boleh dilihat, ultraungu dan inframerah. Ia adalah yang paling telus CI jenama kaca - ia mampu menghantar cahaya pada panjang gelombang 2600-2800 nm, kurang telus - HF. Bergantung kepada bahan mentah menggunakan pelbagai penghantaran cahaya boleh menjadi optik kaca kuarza. GOST 15.130-86 mengandungi maklumat mengenai tiga siri:

• 0 - bahan yang digunakan di bawah keadaan operasi normal;
• 100 - kaca, tahan mengion radiasi yang rendah kuasa;
• 200 - bahan-bahan mentah yang boleh digunakan di bawah keadaan sinaran mengion sengit.

Mark dan kaca membentuk satu siri produk cipher. Ia digunakan untuk pembuatan dan mentakrifkan sesuatu jenis kaca. Di negara kita, tidak ada sistem penyulitan tunggal, supaya setiap syarikat mewakili produk mereka mengikut pemahaman mereka.

bidang permohonan

kaca silikat dihasilkan sebilangan besar produk yang berbeza. Makmal akademik dan industri permintaan kuarza tiub kaca, yang digunakan untuk mengukur tahap cecair, pembuatan pemanas elektrik, tindak balas kimia dan penyimpanan bahan-bahan agresif.

digunakan secara meluas dalam pengeluaran yang diterima dan kaca legap. Ia digunakan di mana perlu untuk mengawal produk cecair pada suhu yang tinggi dan, kerana kos yang rendah, digunakan secara meluas.

kaca optik digunakan dalam pembinaan kapal dan roket pengeluaran, terutamanya untuk pembuatan peranti pencahayaan. Dalam industri petrokimia, bahan ini penting untuk rintangan kimia yang tinggi dan digunakan untuk mengawal cecair menghakis. pesawat mereka kabin kaca, dan digunakan sebagai penebat haba.

Pengeluar produk dibuat mengikut GOST 22.291-83 keperluan. tiub kuarza kaca, tingkap, prisma, kanta, dan produk-produk lain adalah kedua-dua besar-besaran dan secara individu.