熔融石英特性和應用

2024-06-25

熔融石英是二氧化硅的加工形式，具有非晶態結構。也稱為合成熔融石英，這種材料可以通過以下方式制成：
使用氣體或電熱將二氧化硅顆粒熔化成單一形式，或使用化學品合成玻璃，這兩種工藝都可以創建具有粘性的交聯 3D 結構，該結構具有出色的光學特性、抗熱沖擊性和低熱膨脹系數，這意味著它不會隨著溫度的升高而顯膨脹。
熔融石英特性
熔融石英具有多種有益特性，使其成為光學產品、高科技產品和各種其他應用的玻璃制造的理想材料。這些包括：

化學性質熔融石英產生一種化學惰性玻璃，它被認為具有高水平的化學純度。這意味著它可以暴露在商業、工業和實驗室環境中使用的幾種不同類型的化學品中，而不會降解或遭受損壞。雖然氫氧化鉀和氫氟酸都會損壞它，但它與大多數其他化學品兼容。

電氣性能熔融石英玻璃是電絕緣的。其電阻隨溫度而變化，范圍從 1018 Ω*cm (20 °C) 到 1010 Ω*cm (400 °C)。它還具有良好的介電性能和高頻性能，具有低介電常數和低介電損耗。由于材料結構中的硅氧鍵間隙較大，只有材料中的離子雜質才能帶電和導電，使其具有很強的抵抗力。

機械性能熔融石英獨特和有利的特性之一是它的彈性。制造商可以制造靈活的微機械部件，否則它們在運動過程中會面臨破損或磨損。雖然標準玻璃不能用于生產柔性微型器件，因為它存在在精加工階段產生裂紋的風險，但熔融石英具有更高的彈性和抗微裂紋的能力。熔融石英的強度和抗壓性也令人難以置信。拉伸比壓縮更容易發生損壞。

光學特性熔融石英是一種高度透明的材料，可用于從紫外光到紅外光范圍內的應用，覆蓋整個可見光光譜并延伸到遠遠超出它的范圍。制造商還可以通過修改生產過程中使用的技術和純度水平來定制零件的傳輸。鋁、鐵和鈉等污染物會改變光吸收。

熱性能熔融石英具有低且非常一致的熱膨脹系數，使其成為需要在廣泛的溫度范圍內保持穩定的組件的絕佳材料選擇。這一特性及其出色的尺寸穩定性使其能夠承受熱沖擊和任何相關損壞。
熔融石英的應用

由于熔融石英具有非常優越的特性，它可用于商業、工業和實驗室應用的各種精密制造。一些最常見的應用包括：

化學和醫療精密玻璃熔融石英部件可以承受暴露于化學品和藥物配方中，因為它們是化學純的并且耐化學和熱損傷。
電子/電子技術熔融石英可用于制造絕緣部件，因為它們不導電，提供高穿透場強度，并確保低電損耗。
高溫操作由于熔融石英具有低熱膨脹系數，因此可用于制造高溫應用部件。
光和激光技術熔融石英部件可用于激光分離光。
光學系統組件制造商可以生產用于光學系統的透射光學部件、鏡子、計量組件和透鏡。
半導體由于其純度，熔融石英通常用于半導體元件。
紫外線衛生熔融石英耐高溫和耐輻射，紫外石英玻璃可用于制造紫外線衛生設備。它還允許 UVC 光通過，因此有助于消毒。