Кварцевое стекло
Кварцевое стекло – вид стекла на основе оксида кремния. Двуокись кремния находится в аморфном состоянии. Это не приводит к разрушению стекла при температурных перепадах, чем не может похвастаться кристаллический кварц.
Силикатное стекло производится путем плавки кремнезема (двуокись кремния), который может быть представлен в виде кварцевого песка, синтетического сырья, горного хрусталя или жилистого кварца.
В производстве силикатное стекло часто называется сокращенно – кварц. Данный вид оптического материала имеет наибольший показатель светопропускания. Так, стекло из оксида кремния толщиной в 100м пропускает столько же света, как и обычное оконное стекло.
В основе структуры материала лежат кремний-кислородные тетраэдры, которые взаимодействуют и связываются между собой благодаря ионам кислорода. Строгого порядка в размещении тетраэдров нет, хотя они создают трехмерные сетки. Такое свойство говорит об аморфности силикатного стекла.
Свойства кварцевого стекла
Материалу свойственен целый ряд уникальных характеристик:
Благодаря тому, что кварцевое стекло не взаимодействует с кислотами и другими реактивами, оно широко применяется в процессе производства чистых материалов (реакторы, ампулы и пр.)
Одним из основных свойств кварцевого стекла считается стойкость к любым температурным перепадам.Так, силикатные трубы легко справляются с резким нагреванием до 900ᵒ С и охлаждением в воде.
А брусья из материала, охлаждаемые частично, сохраняют с другой стороны температуру нагревания. Это дает полное право использовать их в качестве огнеупорного материала. А тонкие изделия из кварца применяются в оптических системах, работающих с интенсивными источниками теплового излучения.
Кварцевое стекло, свойства которого ценятся практически в любом производстве, считается одним из лучших традиционных материалов. Особую любовь к силикатному стеклу питают полупроводниковая промышленность и производство оптических приборов.
Принято считать, что силикатное стекло – прекрасный диэлектрик. Кварц практически не проводит электрический ток, что также широко используется в промышленности. Стекло из кварца может применяться в изготовлении солнечных и бактерицидных ламп, специальных электротехнических аппаратах.
Применение кварцевого стекла
Область применения кварцевого стекла настолько широка, что, кажется, нет отрасли, в которой бы оно не использовалось. Все лабораторное оборудование для исследований изготовлено из силикатного стекла. Оптические приборы, изоляторы, космические оборудование – все это тоже производится из кварца.
В видимой инфракрасной области спектра кварцевое стекло полностью прозрачное. Это делает из него ценный оптический материал.
Из кварца производят:
В современном производстве оптических линз силикатное стекло считается незаменимым материалом в изготовлении продукции различной сложности. Широкий диапазон прозрачности способствовал применению стекла в сегменте телекоммуникаций (оптоволокно).
Стоит различать прозрачное и непрозрачное кварцевое стекло. Непрозрачное содержит в своей структуре небольшие пузырьки газа. Ними определяется цвет стекла. Прозрачное стекло делится на техническое и оптическое. Силикатное стекло, используемое в оптике, обладает гомогенностью.
Однородность (гомогенность) – один из главных показателей для оптических материалов. Именно этот параметр определяет характеристики будущего продукта. Так, если в нем будут пузырьки газа или иные включения, сложно гарантировать прозрачность и высокое преломление.
Бесцветное силикатное стекло для оптических целей производится в трех сериях:
Несмотря на серию, состав кварцевого стекла может быть разным. Для обозначения каждого вида стекла на производстве было предложено использовать свой шифр, который значится как маркировка. Наименование продукции состоит из букв и цифр, что упрощает разделение материалов на типы оптического стекла.
Состав кварцевого стекла во многом определяет свойства материала. В зависимости от состава стекло относится либо к техническому, либо к оптическому (общего назначения).
Существует также силикатное стекло прозрачное в инфракрасной области, стекло из кремния, не темнеющее от радиоактивных излучений, и особо чистый материал. На производстве есть еще и увиолевое стекло – специальный материал, который остается прозрачным при воздействии коротких ультрафиолетовых лучей.
Кварц нашел применение в производстве трубок для уровня жидкостей. Такие змеевики и трубочки используются в металлургии, котельных установках, другом промышленном оборудовании. Трубы из кварца используются в электронагревающих агрегатах, химических установках, полупроводниковых системах и светотехнической индустрии.
Изделия из кварцевого стекла могут исполняться из прозрачного и непрозрачного силикатного стекла.
Так, прозрачные колбы из кварца характеризуются:
Непрозрачные трубки из кварцевого стекла обладают следующими характеристиками:
Силикатное стекло используется в судостроении (морском и космическом), при производстве смотровых фонарей, устройств, обеспечивающих визуальный контроль процесса производства, в химической и нефтеперерабатывающей индустрии.
В авиационном строении кварцевое стекло также нашло свое применение. Силикатное стекло в несколько слоев играет роль остекления кабин авиационного транспорта. В летательных аппаратах помимо остекления кабин из силикатного стекла обустраиваются системы обогрева этого же остекления.
Кроме прозрачного и непрозрачного кварца существует и цветное стекло. Цвет ему придается в процессе варки с добавлением оксидов цветных металлов (золота, меди и др.) При добавлении оксида железа получается стекло синего цвета, а при добавлении свинца – хрусталь. Он относится к уникальному подвиду декоративного силикатного стекла. В советское время наличие хрустальной посуды свидетельствовало о высоком статусе хозяина.
В наше время посуда из хрусталя утратила свое значение, а материал стал использоваться в изготовлении люстр, бра, настенных и настольных светильников.
Производители изготавливают кварцевое стекло по ГОСТ. Нормативный документ упрощает производственные процессы путем их урегулирования. Так, общие технические условия находятся в ГОСТ 15130-86. Оптическое кварцевое стекло по ГОСТу предназначено для изделий, которые работают в условиях прохождения однонаправленного света. Нормативный документ предусматривает выпуск продукции и заготовок в диаметре до 1200мм.
Современный рынок диктует свои правила производителям кварцевого стекла, не оставляя им выбора. Нынешнее производство должно больше внимания уделять высокотехнологичному оборудованию, новым методам обработки сырья и постоянно повышать требования к качеству изделий из силикатного стекла. Поэтому качество продукции, выпускаемой заводами, постоянно улучшается с модернизацией оборудования.
Производство (изготовление) кварцевого стекла
Оптические стекла играют важную роль на современном этапе развития человечества. Кварц – одна из разновидностей оптического стекла. Силикатное стекло производится на основе двуокиси кремния путем плавления. Оксид может быть представлен в виде синтетического кварца, кварцевого песка или жильного кварца.
Плавится сырье для стекла при температуре 1700 градусов Цельсия. Изготовление кварцевого стекла – распространенный в наше время бизнес. Это выгодное направление производства, поскольку данный материал применятся в различных сферах бытового и специализированного производства.
Основное отличие силикатного стекла от других видов в том, что оно не поддается резке в процессе приготовления и эксплуатации. В это же время распространена практика обработки стекла из двуокиси кремния с помощью алмазных дисков. При обработке также применяется карборунд. Также стоит отметить, что кварцевое стекло хорошо сверлится, отлично поддается шлифовке и полировке.
При полировке и шлифовке не должно быть никаких биений. Это чревато растрескиванием стекла или некачественной обработкой. При обработке для последующего охлаждения материал обрабатывается сильным напором воды. Это обеспечивает максимально эффективную обработку материала, что больше всего устраивает заказчика и конечного потребителя.
Производство кварцевого стекла довольно востребовано, потому что это один из лучших материалов для изоляции. Силикатное стекло широко используется в электротехнической отрасли, оптике, светотехнике и медицине.
В силу того, что кварц – превосходный диэлектрик, производство кварцевого стекла высоко ценится в электротехнике и радиоэлектронной индустрии. В этих сферах широко используется и подвид силикатного стекла – электровакуумное стекло.
Краткое описание производства кварцевого стекла в зависимости от его вида:
Кроме массового производства, многие заводы берутся за индивидуальные небольшие заказы. В таком случае заказчик приводит индивидуальные параметры, которые ему нужны от изделий из силикатного стекла.
Заготовки из кварцевого стекла могут быть в форме плит, дисков (круглой или овальной формы) и пластин. Заводы выпускают только качественный продукт, качество которого отвечает всем требованиям ГОСТ и другой нормативной литературы.
Фраза «кварцевое стекло»
Фраза состоит из двух слов и 15 букв без пробелов.
сравнение свойств кварцевого и обычного стекла
Кварцевое стекло со сверхплотной оптической памятью 5D
Изготовление колбы химического реактора 120 мм из кварцевого стекла на станке Arnold
Стеклодув. Кварцевое стекло. Наращивание длины и формирование газоотвода
Microsoft записала первый фильм на кварцевое стекло
Кварцевое стекло GYEON QUARTZ для BMW X5 E53 4.8iS.
Синонимы к фразе «кварцевое стекло»
Какие близкие по смыслу слова и фразы, а также похожие выражения существуют. Как можно написать по-другому или сказать другими словами.
Фразы
Ваш синоним добавлен!
Написание фразы «кварцевое стекло» наоборот
Как эта фраза пишется в обратной последовательности.
Написание фразы «кварцевое стекло» в транслите
Как эта фраза пишется в транслитерации.
в армянской ?? կվարցևոե ստեկլո
в грузинской ?? კვარცევოე სთეკლო
в еврейской ?? כבארצאבוא סטאכלו
в латинской ?? kvartsevoye steklo
Как эта фраза пишется в пьюникоде — Punycode, ACE-последовательность IDN
Как эта фраза пишется в английской Qwerty-раскладке клавиатуры.
r d f h w t d j t c n t r k j
Написание фразы «кварцевое стекло» шрифтом Брайля
Как эта фраза пишется рельефно-точечным тактильным шрифтом.
Передача фразы «кварцевое стекло» на азбуке Морзе
Как эта фраза передаётся на морзянке.
Произношение фразы «кварцевое стекло» на дактильной азбуке
Как эта фраза произносится на ручной азбуке глухонемых (но не на языке жестов).
Передача фразы «кварцевое стекло» семафорной азбукой
Как эта фраза передаётся флажковой сигнализацией.
Остальные фразы из 2 слов
Какие ещё фразы состоят из такого же количества слов.
Комментарии
Что значит фраза «кварцевое стекло»? Как это понять.
У вас есть вопрос или вам нужна помощь?
Спасибо, ваш вопрос принят.
Ответ на него появится на сайте в ближайшее время.
Народный словарь великого и могучего живого великорусского языка.
Онлайн-словарь слов и выражений русского языка. Ассоциации к словам, синонимы слов, сочетаемость фраз. Морфологический разбор: склонение существительных и прилагательных, а также спряжение глаголов. Морфемный разбор по составу словоформ.
По всем вопросам просьба обращаться в письмошную.
Кварц — один из самых рапространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород.
Химическая формула: SiO2 (двуокись кремния).
Горный хрусталь — кристаллы бесцветного прозрачного кварца
Раухтопаз (дымчатый кварц) — светло-серый или светло-бурый
Авантюрин — желтоватый или мерцающий буровато-красный кварцит (в связи с включениями слюды и железной слюдки)
Празем — зеленый (из-за включений актинолита)
Волосатик — горный хрусталь с с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина и или других минералов образующих игольчатые кристаллы
Халцедон — скрытокристаллическая тонковолокнистая разновидность. Полупрозрачен или просвечивает, цвет от белого до медово-жёлтого. Образует сферолиты[1]., сферолитовые корки, псевдосталактиты[2] или сплошные массивные образования.
Агат — слоисто-полосчатая разновидность халцедона.
Кремень — тонкозернистые скрытокристаллические агрегаты кремнезёма непостоянного состава, состоящие в основном из кварца и в меньшей степени халцедона, кристобалита, иногда с присутствием небольшого количества опала. Обычно находятся в виде конкреций или гальки, возникающей при их разрушении.
Кварцевое стекло, однокомпонентное стекло, получаемое плавлением природных разновидностей кремнезёма — горного хрусталя, жильного кварца и кварцевого песка, а также синтетической двуокиси кремния.
Различают два вида промышленного кварцевого стекла: прозрачное (оптическое и техническое) и непрозрачное. Непрозрачность кварцевому стеклу придает большое количество распределенных в нем мелких газовых пузырьков (диаметром от 0,03 до 0,3 мкм), рассеивающих свет. Оптическое прозрачное кварцевое стекло, получаемое плавлением горного хрусталя, совершенно однородно, не содержит видимых газовых пузырьков.
Непрозрачное кварцевое стекло часто служит сырьем для производства термостойкого огнеупорного материала — кварцевой керамики.
Как отличить кварцевое стекло от обычного
Стекло и кварц 2020
Стеклянная грибковая лампа Crystal Cut
Стекло и кварц являются кристаллами для декоративных и промышленных целей. Стекло широко используется для изготовления призм, окон, люстр, подвесок, ожерелий и большинства видов ювелирных изделий для дома. Кварц, с другой стороны, обычно присутствует в батареях часов и электронных гаджетах.
Фразы «жидкий кварц» и «кварцевый кристалл» обычно можно увидеть в технических характеристиках широкого спектра гаджетов. В промышленной торговле стекло формально известно как кристалл кристаллического стекла, а кварц – кварцевый. Другие названия для стекла включают тонкий кристалл, кристалл Сваровски, кристалл разреза или австрийский кристалл.
Существует четыре основных различия между стеклом и кварцем. Первое различие относится к содержанию диоксида кремния. Как природный, так и искусственный кристаллы кварца содержат по меньшей мере девяносто девять процентов диоксида кремния, тогда как кристаллическое стекло состоит только из восьмидесяти процентов диоксида кремния. Кроме того, стеклянные изделия обычно содержат тридцать два процента свинца, используемые для повышения качества стекла. Смешивание свинца в искусственное производство кристаллов изрезанного стекла увеличивает преломление света, что приводит к более светлым, менее мутным стеклянным изделиям. Как и все остальные кристаллы, значение как стекла, так и кварца зависит от блеска или количества света, преломленного.
Второе важное различие между стеклом и кварцем связано с их химической структурой. Полученный естественным или искусственным путем разрезанный стеклянный кристалл имеет случайную молекулярную структуру, в отличие от кварца и других природных кристаллов, имеющих симметричную структуру. Из-за своей нерегулярной молекулярной структуры стекло обрабатывается как аморфное твердое вещество. Сырой, естественно сформированный кварц и другие полудрагоценные кристаллы, такие как сапфир, рубин, топаз, алмаз и изумруд, могут развиваться с совершенно симметричной структурой, но они также могут стать нерегулярными из-за интенсивного давления и выветривания. Большинство естественных кристаллов необходимо обрабатывать путем резки и полировки, чтобы достичь совершенно симметричной формы. Кварц – популярный кристалл, потому что он поставляется в разных цветах.
Кварцевые драгоценные камни
Примеры цветов кварца включают золотисто-желтый, дым, розу и фиолетовый. Кварц образуется таким образом из-за комбинации других кристаллов, таких как цитрин и аметист. Материалы, используемые для уточнения драгоценных камней, также могут быть получены из кварца; Примеры таких материалов включают оникс, хризопраз, халцедон и амазонит. Оникс можно наносить на другие драгоценные камни и поверхности в виде черного красителя, хризопраза – в виде зеленого красителя, халцедона – в виде синего красителя и амазонита – в виде пестрого зеленого красителя.
Третья разница между стеклом и кварцем связана с их толерантностью к температуре и давлению. Даже несмотря на то, что кристаллы кварца и кристаллов с кристаллами, встречающимися в природе, образуются глубоко в земной коре, кристалл кварца может выдерживать более высокие температуры. Это делает кварц ценным материалом, который может использоваться в качестве защитного покрытия из-за его стойкости к высоким давлениям. Его можно также использовать в суровых условиях с высокими температурами в качестве замены стекла.
Четвертое различие между стеклом и кристаллом очень важно в промышленной торговле. Многие продукты нуждаются в изоляции или электропроводности для обеспечения оптимальной работы. Стекло является хорошим электрическим изолятором, а кварц – отличным электрическим проводником. Из-за этих электрических признаков кристаллы стекла и кварца интегрированы во многие продукты, чтобы направлять или сокращать поток электроэнергии.
Кварцевое стекло
Кварцевое стекло – вид стекла на основе оксида кремния. Двуокись кремния находится в аморфном состоянии. Это не приводит к разрушению стекла при температурных перепадах, чем не может похвастаться кристаллический кварц.
Силикатное стекло производится путем плавки кремнезема (двуокись кремния), который может быть представлен в виде кварцевого песка, синтетического сырья, горного хрусталя или жилистого кварца.
В производстве силикатное стекло часто называется сокращенно – кварц. Данный вид оптического материала имеет наибольший показатель светопропускания. Так, стекло из оксида кремния толщиной в 100м пропускает столько же света, как и обычное оконное стекло.
В основе структуры материала лежат кремний-кислородные тетраэдры, которые взаимодействуют и связываются между собой благодаря ионам кислорода. Строгого порядка в размещении тетраэдров нет, хотя они создают трехмерные сетки. Такое свойство говорит об аморфности силикатного стекла.
Свойства кварцевого стекла
Материалу свойственен целый ряд уникальных характеристик:
Благодаря тому, что кварцевое стекло не взаимодействует с кислотами и другими реактивами, оно широко применяется в процессе производства чистых материалов (реакторы, ампулы и пр.)
Одним из основных свойств кварцевого стекла считается стойкость к любым температурным перепадам.Так, силикатные трубы легко справляются с резким нагреванием до 900ᵒ С и охлаждением в воде.
А брусья из материала, охлаждаемые частично, сохраняют с другой стороны температуру нагревания. Это дает полное право использовать их в качестве огнеупорного материала. А тонкие изделия из кварца применяются в оптических системах, работающих с интенсивными источниками теплового излучения.
Кварцевое стекло, свойства которого ценятся практически в любом производстве, считается одним из лучших традиционных материалов. Особую любовь к силикатному стеклу питают полупроводниковая промышленность и производство оптических приборов.
Принято считать, что силикатное стекло – прекрасный диэлектрик. Кварц практически не проводит электрический ток, что также широко используется в промышленности. Стекло из кварца может применяться в изготовлении солнечных и бактерицидных ламп, специальных электротехнических аппаратах.
Применение кварцевого стекла
Область применения кварцевого стекла настолько широка, что, кажется, нет отрасли, в которой бы оно не использовалось. Все лабораторное оборудование для исследований изготовлено из силикатного стекла. Оптические приборы, изоляторы, космические оборудование – все это тоже производится из кварца.
В видимой инфракрасной области спектра кварцевое стекло полностью прозрачное. Это делает из него ценный оптический материал.
Из кварца производят:
В современном производстве оптических линз силикатное стекло считается незаменимым материалом в изготовлении продукции различной сложности. Широкий диапазон прозрачности способствовал применению стекла в сегменте телекоммуникаций (оптоволокно).
Стоит различать прозрачное и непрозрачное кварцевое стекло. Непрозрачное содержит в своей структуре небольшие пузырьки газа. Ними определяется цвет стекла. Прозрачное стекло делится на техническое и оптическое. Силикатное стекло, используемое в оптике, обладает гомогенностью.
Однородность (гомогенность) – один из главных показателей для оптических материалов. Именно этот параметр определяет характеристики будущего продукта. Так, если в нем будут пузырьки газа или иные включения, сложно гарантировать прозрачность и высокое преломление.
Бесцветное силикатное стекло для оптических целей производится в трех сериях:
Несмотря на серию, состав кварцевого стекла может быть разным. Для обозначения каждого вида стекла на производстве было предложено использовать свой шифр, который значится как маркировка. Наименование продукции состоит из букв и цифр, что упрощает разделение материалов на типы оптического стекла.
Состав кварцевого стекла во многом определяет свойства материала. В зависимости от состава стекло относится либо к техническому, либо к оптическому (общего назначения).
Существует также силикатное стекло прозрачное в инфракрасной области, стекло из кремния, не темнеющее от радиоактивных излучений, и особо чистый материал. На производстве есть еще и увиолевое стекло – специальный материал, который остается прозрачным при воздействии коротких ультрафиолетовых лучей.
Кварц нашел применение в производстве трубок для уровня жидкостей. Такие змеевики и трубочки используются в металлургии, котельных установках, другом промышленном оборудовании. Трубы из кварца используются в электронагревающих агрегатах, химических установках, полупроводниковых системах и светотехнической индустрии.
Изделия из кварцевого стекла могут исполняться из прозрачного и непрозрачного силикатного стекла.
Так, прозрачные колбы из кварца характеризуются:
Непрозрачные трубки из кварцевого стекла обладают следующими характеристиками:
Силикатное стекло используется в судостроении (морском и космическом), при производстве смотровых фонарей, устройств, обеспечивающих визуальный контроль процесса производства, в химической и нефтеперерабатывающей индустрии.
В авиационном строении кварцевое стекло также нашло свое применение. Силикатное стекло в несколько слоев играет роль остекления кабин авиационного транспорта. В летательных аппаратах помимо остекления кабин из силикатного стекла обустраиваются системы обогрева этого же остекления.
Кроме прозрачного и непрозрачного кварца существует и цветное стекло. Цвет ему придается в процессе варки с добавлением оксидов цветных металлов (золота, меди и др.) При добавлении оксида железа получается стекло синего цвета, а при добавлении свинца – хрусталь. Он относится к уникальному подвиду декоративного силикатного стекла. В советское время наличие хрустальной посуды свидетельствовало о высоком статусе хозяина.
В наше время посуда из хрусталя утратила свое значение, а материал стал использоваться в изготовлении люстр, бра, настенных и настольных светильников.
Производители изготавливают кварцевое стекло по ГОСТ. Нормативный документ упрощает производственные процессы путем их урегулирования. Так, общие технические условия находятся в ГОСТ 15130-86. Оптическое кварцевое стекло по ГОСТу предназначено для изделий, которые работают в условиях прохождения однонаправленного света. Нормативный документ предусматривает выпуск продукции и заготовок в диаметре до 1200мм.
Современный рынок диктует свои правила производителям кварцевого стекла, не оставляя им выбора. Нынешнее производство должно больше внимания уделять высокотехнологичному оборудованию, новым методам обработки сырья и постоянно повышать требования к качеству изделий из силикатного стекла. Поэтому качество продукции, выпускаемой заводами, постоянно улучшается с модернизацией оборудования.
Производство (изготовление) кварцевого стекла
Оптические стекла играют важную роль на современном этапе развития человечества. Кварц – одна из разновидностей оптического стекла. Силикатное стекло производится на основе двуокиси кремния путем плавления. Оксид может быть представлен в виде синтетического кварца, кварцевого песка или жильного кварца.
Плавится сырье для стекла при температуре 1700 градусов Цельсия. Изготовление кварцевого стекла – распространенный в наше время бизнес. Это выгодное направление производства, поскольку данный материал применятся в различных сферах бытового и специализированного производства.
Основное отличие силикатного стекла от других видов в том, что оно не поддается резке в процессе приготовления и эксплуатации. В это же время распространена практика обработки стекла из двуокиси кремния с помощью алмазных дисков. При обработке также применяется карборунд. Также стоит отметить, что кварцевое стекло хорошо сверлится, отлично поддается шлифовке и полировке.
При полировке и шлифовке не должно быть никаких биений. Это чревато растрескиванием стекла или некачественной обработкой. При обработке для последующего охлаждения материал обрабатывается сильным напором воды. Это обеспечивает максимально эффективную обработку материала, что больше всего устраивает заказчика и конечного потребителя.
Производство кварцевого стекла довольно востребовано, потому что это один из лучших материалов для изоляции. Силикатное стекло широко используется в электротехнической отрасли, оптике, светотехнике и медицине.
В силу того, что кварц – превосходный диэлектрик, производство кварцевого стекла высоко ценится в электротехнике и радиоэлектронной индустрии. В этих сферах широко используется и подвид силикатного стекла – электровакуумное стекло.
Краткое описание производства кварцевого стекла в зависимости от его вида:
Кроме массового производства, многие заводы берутся за индивидуальные небольшие заказы. В таком случае заказчик приводит индивидуальные параметры, которые ему нужны от изделий из силикатного стекла.
Заготовки из кварцевого стекла могут быть в форме плит, дисков (круглой или овальной формы) и пластин. Заводы выпускают только качественный продукт, качество которого отвечает всем требованиям ГОСТ и другой нормативной литературы.
Как отличить кварцевое стекло от обычного
Основные свойства кварцевого стекла
Cвойства кварцевого стекла отличаются от свойств обычного стекла. Кварцевое стекло обладает целым рядом уникальных приемуществ, недостижимых для других материалов. Впрочем, кварцвому стеклу присущи и некоторые недостатки.
Термические свойства
Замечательным свойством кварцевого стекла, благодаря которому оно привлекло к себе внимание не только специалистов, но и широкой публики, является его нечувствительность к резким изменениям температуры.
Это свойство становится еще более разительным, если сравнивать поведение кварцевого стекла с поведением совершенно тождественного по внешнему виду стекла обыкновенного. Всем прекрасно известно, с какой легкостью последнее трескается при внезапных изменениях температуры даже в небольших пределах, каких-нибудь 100°. Достаточно малейшей неравномерности в нагревании обычного стекла, чтобы последовали самые плачевные результаты.
Вполне естественно и оправдано поэтому удивление, с каким обыкновенно в первый раз наблюдают за рискованными термическими опытами, проделываемыми над химической посудой из кварцевого стекла. Ее можно без всякой опаски нагревать до красного каления, а затем бросать в воду или поливать холодной водой. Ее можно спокойно ставить на накаленную докрасна плиту или без всякой сетки греть на голом огне. Результаты всегда одни и те же, никогда ни одной трещины.
Данное преимущество кварцевого стекла объясняется низким (и почти не изменяющийся с температурой) коэффициентом термического расширения, который примерно в 15-20 раз меньше КТР обычного стекла. Именно благодаря этому изделия из кварцевого стекла переносят без растрескивания весьма резкие изменения температуры.
Например, кварцевые трубы диаметром 10—30 мм выдерживают многократное нагревание до 800—900 °С и охлаждение в воде. Брусья из кварцевого стекла, охлаждаемые с одной стороны, сохраняют на противоположной стороне температуру 1500 °С и потому используются в качестве огнеупоров. Тонкостенные изделия из кварцевого стекла выдерживают резкое охлаждение на воздухе от температуры выше 1300 °С и потому с успехом используются для высокоинтенсивных источников света.
Химические свойства
Отличительное химическое свойство кварцевого стекла — его кислотоупорность,. Лишь плавиковая и фосфорная кислоты способны с ним реагировать. Другие кислоты, в какой бы концентрации и при какой бы температуре они ни находились, совершенно не действуют на кварцевое стекло.
Плавиковая (фтористоводородная, HF) кислота действует на кварцевое стекло гораздо слабее, чем на стекло обыкновенное. Разрушение плавленного кварца плавиковой кислотой примерно в 10 раз медленнее разрушения обыкновенного стекла. Другая из действующих на кварцевое стекло кислот — фосфорная (P2O5) — обнаруживает тенденцию разлагать его лишь при температурах, превышающих 300°C.
Поддаваясь действию плавиковой и фосфорной кислот, кварцевое стерло совершенно не изменяется другими кислотами (азотной, соляной, серной, царской водкой и пр.), почему и применяется с успехом во всех тех случаях, когда необходимы изделия из достаточно кислотоупорного материала, вытесняя сплошь и рядом дорогую платиновую посуду в области лабораторного оборудования и громоздкие и хрупкие керамические изделия в области химической промышленности.
В отличие от всех без исключения сортов обычных стекол, кварцевое стекло совершенно не подвержено действию чистой воды и атмосферным воздействиям.
В то же время по щёлочеустойчивости, особенно в высококонцентрированных щелочных растворах, оно имеет примерно тот же уровень, что и многие современные химико-лабораторные стекла, значительно уступая некоторым наиболее щелочеустойчивым стеклам.
Оптические свойства
Кристаллический кварц (минерал) по праву считается одним из самых прозрачных веществ, и надо сказать, что кварцевое стекло мало чем ему в этом уступает, показывая весьма малое поглощение как в видимых, так и в невидимых частях спектра. Лучшие сорта обыкновенных стекол, как бы прозрачны они ни были, всегда обнаруживают в толстых слоях окраску, указывающую на заметное поглощение видимых лучей. В этом проще всего убедиться, рассматривая торцевую часть стеклянной трубки, имеющую для простых сортов яркий зеленый цвет. В противоположность этому, кварцевое стекло даже в весьма толстых слоях не обнаруживает почти никакого оттенка и очень незначительно поглощает падающий на него свет. Так например, через пластину толщиной 10 см пройдет в случае кварцевого стекла в 2,25 раза больше видимого света, чем в случае оконного стекла. Это обстоятельство послужило причиной применения плавленого кварца для устройства иллюминаторов в аппаратах, предназначенных для исследования морских глубин.
Кварцевое стекло из всех стекол наиболее прозрачно для ультрафиолетовых лучей. Это свойство кварца находит применение при изготовлении различных ультрафиолетовых источников света, например, лампы УФ-стерилизации, ртутные лампы, и пр.
В инфракрасной части спектра прозрачность кварца так же высока, как и в ультрафиолетовой. Поэтому, в сочетании с высокой термостойкостью кварцевого стекла, его, например, используют при изготовлении бытовых и промышленных нагревателей различных форм и размеров.
Таким образом хорошая прозрачность кварцевого стекла, понимая под словом «хороший» пропускание в 90% и больше, простирается на весьма обширный диапазон длин волн, в среднем, от 200 до 4000 нанометров.
На графике ниже Вы видите сравнительную характеристику спектра оптического пропускания синтетического кварцевого стекла Suprasil 300, оптического стекла BK7 и обычного стекла. Спектр видимого света лежит на графике примерно в пределах от 400 нм до 800 нм.
Данные о прозрачности кварцевого стекла для коротких ультрафиолетовых лучей весьма разноречивы, что объясняется индивидуальными особенностями исследуемых образцов. Дело в том, что самая незначительная примесь, попавшая в кварцевое стекло в процессе плавки, может в высшей степени изменить его прозрачность в коротковолновой части спектра.
Кварцевые стекла: особенности производства, ГОСТ. Стекло кварцевое оптическое: применение
Стекло – один из самых древних материалов, который широко применяется во всех сферах практической деятельности человека благодаря набору полезных качеств и свойств. За время существования (а это более 5 тыс. лет) его химическая формула осталась практически той же, изменились лишь его качества.
Кварцевое стекло
В течение долгих лет человек стремился создать стекло все более прозрачным и устойчивым к различным разрушающим факторам. В результате такого целенаправленного совершенствования появились кварцевые стекла – совершенно новый тип материала с поражающими сознание характеристиками. Возможно, именно это стекло определит направление дальнейшего развития человечества.
Структура кварцевого стекла
Аморфность материала объясняется его структурой, основу которой составляют кремниево-кислородные тетраэдры. Молекулы SiO2 «связываются» друг с другом благодаря взаимному притяжению атомов кислорода.
Силикатное стекло, как и обычное, получают путем плавления исходного сырья. В качестве такого может использоваться чистый кремнезем – горный хрусталь, жильный кварц, кварцевый песок, а также оксид кремния, полученный искусственным путем.
Отличия кварцевого стекла от обычного
В зависимости от выбранного типа сырья определяют и некоторые свойства конечного продукта. Так, для получения кристально чистого и прозрачного материала используют горный хрусталь.
Ввиду аморфной структуры сырья процесс плавления может продолжаться значительное время. Расплавленный состав отличается высокой вязкостью, что не позволяет его стапливать или перемещать. Это затрудняет производство кварцевого стекла с одинаковой толщиной стенок.
Особенности производства
Ввиду всех перечисленных особенностей производство силикатного стекла возможно только на специализированном оборудовании. В плавильнях должна поддерживаться высокая температура, а для создания стеклянных изделий необходимо поддержание струи открытого пламени температурой 1800 С о и выше.
Предъявляются специальные требования и к производственному помещению – оно должно быть стерильным. Незначительное количество чужеродных частиц неминуемо приведет к тому, что готовые кварцевые стекла в скором времени растрескаются и потеряют свои свойства.
Все основные инструменты стеклодува изготовлены из жаропрочных материалов – гранита, вольфрама, которые, помимо прочего, отличаются большим весом. Поэтому сотрудники должны быть физически сильными и выносливыми.
Свойства кварцевого стекла
Силикатное стекло обладает низкими показателями электропроводности, поэтому оно часто используется как диэлектрик в сложных электроприборах. Главные полезные свойства, коими обладают кварцевые стекла, можно разделить на три группы:
Все эти свойства позволяют использовать кварцевое стекло в качестве строительного материала, а также для производства лабораторной посуды, оптических приборов, электрооборудования, термостойких огнеупорных материалов. Одна из основных сфер его применения – изготовление оптических волокон.
Оптическое кварцевое стекло
В зависимости от примененной при производстве технологии кварцевое стекло может быть непрозрачным и прозрачным. В первом случае в его структуре будет присутствовать большое количество пузырьков газа, которые интенсивно рассеивают свет.
Марки и серии оптического стекла
Различают несколько марок оптического стекла: КУ-1, КИ, и КВ. Продукция отличается между собой способностью пропускать видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Самым прозрачным является стекло марки КИ – оно способно пропускать свет при длине волны 2600-2800 нм, наименее прозрачное – КВ.
Марка и серия стекла образуют шифр продукции. Он наносится на производстве и определяет конкретный вид стекла. В нашей стране нет единой системы шифрования, поэтому каждое предприятие обозначает свою продукцию по своему разумению.
Область применения
Из силикатного стекла изготавливается большое количество разнообразной продукции. В научных и производственных лабораториях востребованы трубки из кварцевого стекла, которые используются для замеров уровня жидкости, изготовления электронагревательных приборов, проведения химических реакций и хранения агрессивных веществ.
Широкое применение на производстве получило и непрозрачное стекло. Оно используется там, где необходим контроль жидких продуктов при высоких температурах и, благодаря низкой стоимости, применяется повсеместно.
Оптическое стекло применяется в судо- и ракетостроении, главным образом для производства осветительных приборов. На нефтехимических предприятиях этот материал ценится за высокую устойчивость к химическим веществам и используется для контроля агрессивных жидкостей. В самолетах им остекляют кабины, а также используют в качестве теплоизоляции.
Производители изготавливают продукцию согласно требованиям ГОСТ 22291-83. Кварцевое стекло, трубки, окна, призмы, линзы и другие изделия изготавливаются как массово, так и в индивидуальном порядке.
Стекло и кварц 2020
Стеклянная грибковая лампа Crystal Cut
Стекло и кварц являются кристаллами для декоративных и промышленных целей. Стекло широко используется для изготовления призм, окон, люстр, подвесок, ожерелий и большинства видов ювелирных изделий для дома. Кварц, с другой стороны, обычно присутствует в батареях часов и электронных гаджетах.
Фразы «жидкий кварц» и «кварцевый кристалл» обычно можно увидеть в технических характеристиках широкого спектра гаджетов. В промышленной торговле стекло формально известно как кристалл кристаллического стекла, а кварц – кварцевый. Другие названия для стекла включают тонкий кристалл, кристалл Сваровски, кристалл разреза или австрийский кристалл.
Существует четыре основных различия между стеклом и кварцем. Первое различие относится к содержанию диоксида кремния. Как природный, так и искусственный кристаллы кварца содержат по меньшей мере девяносто девять процентов диоксида кремния, тогда как кристаллическое стекло состоит только из восьмидесяти процентов диоксида кремния. Кроме того, стеклянные изделия обычно содержат тридцать два процента свинца, используемые для повышения качества стекла. Смешивание свинца в искусственное производство кристаллов изрезанного стекла увеличивает преломление света, что приводит к более светлым, менее мутным стеклянным изделиям. Как и все остальные кристаллы, значение как стекла, так и кварца зависит от блеска или количества света, преломленного.
Второе важное различие между стеклом и кварцем связано с их химической структурой. Полученный естественным или искусственным путем разрезанный стеклянный кристалл имеет случайную молекулярную структуру, в отличие от кварца и других природных кристаллов, имеющих симметричную структуру. Из-за своей нерегулярной молекулярной структуры стекло обрабатывается как аморфное твердое вещество. Сырой, естественно сформированный кварц и другие полудрагоценные кристаллы, такие как сапфир, рубин, топаз, алмаз и изумруд, могут развиваться с совершенно симметричной структурой, но они также могут стать нерегулярными из-за интенсивного давления и выветривания. Большинство естественных кристаллов необходимо обрабатывать путем резки и полировки, чтобы достичь совершенно симметричной формы. Кварц – популярный кристалл, потому что он поставляется в разных цветах.
Кварцевые драгоценные камни
Примеры цветов кварца включают золотисто-желтый, дым, розу и фиолетовый. Кварц образуется таким образом из-за комбинации других кристаллов, таких как цитрин и аметист. Материалы, используемые для уточнения драгоценных камней, также могут быть получены из кварца; Примеры таких материалов включают оникс, хризопраз, халцедон и амазонит. Оникс можно наносить на другие драгоценные камни и поверхности в виде черного красителя, хризопраза – в виде зеленого красителя, халцедона – в виде синего красителя и амазонита – в виде пестрого зеленого красителя.
Третья разница между стеклом и кварцем связана с их толерантностью к температуре и давлению. Даже несмотря на то, что кристаллы кварца и кристаллов с кристаллами, встречающимися в природе, образуются глубоко в земной коре, кристалл кварца может выдерживать более высокие температуры. Это делает кварц ценным материалом, который может использоваться в качестве защитного покрытия из-за его стойкости к высоким давлениям. Его можно также использовать в суровых условиях с высокими температурами в качестве замены стекла.
Четвертое различие между стеклом и кристаллом очень важно в промышленной торговле. Многие продукты нуждаются в изоляции или электропроводности для обеспечения оптимальной работы. Стекло является хорошим электрическим изолятором, а кварц – отличным электрическим проводником. Из-за этих электрических признаков кристаллы стекла и кварца интегрированы во многие продукты, чтобы направлять или сокращать поток электроэнергии.