Cos'è il quarzo?

Il materiale al quarzo (SiO₂) a prima vista è molto simile al vetro, ma la particolarità è che il vetro generale è costituito da molti componenti (come sabbia di quarzo, borace, acido borico, barite, carbonato di bario, calcare, feldspato, soda cenere, ecc.), mentre il quarzo contiene solo componenti SiO₂ e la microstruttura delle sue unità strutturali tetraedriche di biossido di silicio sono composte da una rete semplice.

Poiché il quarzo contiene una quantità molto piccola di impurità metalliche e ha una purezza molto elevata, il quarzo ha caratteristiche e vantaggi che altri vetri non possono presentare ed è noto come la "corona" dei materiali vetrosi. Ad esempio, il grado di resistenza al calore, il quarzo anche nel rosso fuoco subito dopo l'acqua non esplode, mentre il vetro normale, per non parlare del rosso dopo l'acqua, non esplode, brucia solo in pezzi. I vantaggi più specifici sono i seguenti:

1, resistenza alle alte temperature. La temperatura del punto di rammollimento del vetro al quarzo è di circa 1730 ℃, può essere utilizzata a lungo a 1150 ℃, la temperatura più alta per un breve periodo fino a 1450 ℃.

2, resistenza alla corrosione. Oltre all'acido fluoridrico, il quarzo di elevata purezza non ha quasi alcuna reazione chimica con altri acidi e, a temperature elevate, è resistente all'acido solforico, all'acido nitrico, all'acido cloridrico, all'acqua regia, ai sali neutri, al carbonio e allo zolfo e ad altre erosioni. La sua resistenza agli acidi è 30 volte quella della ceramica, 150 volte quella dell'acciaio inossidabile, in particolare la stabilità chimica alle alte temperature, è incomparabile con qualsiasi altro materiale tecnico.

3, buona stabilità termica. Il coefficiente di dilatazione termica del quarzo ad alta purezza è estremamente piccolo, può sopportare intensi sbalzi di temperatura, il quarzo ad alta purezza riscaldato a circa 1100 ℃, nell'acqua a temperatura ambiente non esplode.

4, buone prestazioni di trasmissione della luce. Il quarzo di elevata purezza nella luce dall'ultravioletto all'infrarosso in tutta la banda spettrale ha buone proprietà di trasmissione della luce, velocità di trasmissione della luce visibile superiore al 93%, specialmente nella regione spettrale dell'ultravioletto, ~ ampia trasmittanza fino all'80% o più.

5, buone proprietà di isolamento elettrico. Il valore di resistenza del quarzo ad alta purezza è equivalente a 10.000 volte quello del normale vetro al quarzo, che è un eccellente materiale isolante elettrico, anche ad alte temperature ha anche buone proprietà elettriche.

Queste eccellenti proprietà fisiche e chimiche, i materiali al quarzo di elevata purezza sono ampiamente utilizzati nella moderna tecnologia elettronica, nei semiconduttori, nelle comunicazioni, nelle fonti di luce elettrica, nell'energia solare, nella difesa nazionale, negli strumenti di misura ad alta precisione, negli strumenti fisici e chimici di laboratorio, nell'energia nucleare, nei nano- industria e così via.