Сплавленный кварц против плавленого кремнезема: ключевые различия при выборе стекла

На первый взгляд, "кварцевое стекло" может показаться простым термином, но разница в ценах между продуктами может быть ошеломляющей - иногда варьируясь на несколько сотен процентов. Секрет заключается в понимании двух различных типов: плавленый кварц и плавленое кремнеземное стекло.

Плавленый кварц создается путем плавления природных кристаллов кварца при температурах около 2000°C (3632°F). Хотя этот процесс относительно прост и экономичен, полученный материал содержит примеси из природных кристаллов, что ограничивает его чистоту. Основные характеристики включают:

• Чистота: Содержит следы металлов, гидроксильных групп и других примесей.
• Оптические характеристики: Более низкое светопропускание, особенно в ультрафиолетовом диапазоне (ниже ~220 нм).
• Пузырьки/включения: Видимые дефекты распространены.
• Стоимость: Значительно дешевле, чем плавленое кремнеземное стекло.

Плавленый кремнезем синтезируется из ультрачистого порошка диоксида кремния при более низких температурах (~1700°C/3092°F). Этот тщательный процесс обеспечивает исключительную чистоту и оптическую прозрачность:

• Чистота: 99,999% SiO₂ с минимальным количеством загрязняющих веществ (часто <1 ppm).
• Оптические характеристики: Сохраняет >90% пропускания УФ-излучения до 180 нм.
• Пузырьки/включения: Практически бездефектная структура.
• Стоимость: Цена премиум-класса из-за сложного производства.

Плавленый кварц идеально подходит для:

• Промышленные смотровые окна (печи, реакторы)
• Корпуса УФ-ламп для дезинфекции
• Компоненты теплоизоляции

Плавленый кремнезем необходим для:

• Прецизионная оптика (линзы, призмы, зеркала)
• Оборудование для производства полупроводников
• Передовые научные приборы

Термическое сопротивление: Оба выдерживают непрерывную работу при 1000°C (1832°F) с отличной термостойкостью.

Химическая стойкость: Почти идентичны - устойчивы к большинству кислот, кроме плавиковой кислоты и горячей фосфорной кислоты.

УФ-пропускание: Плавленый кремнезем пропускает ~90% при 190 нм по сравнению с ~50% у плавленого кварца при той же длине волны.

Миф 1: "Плавленый кремнезем всегда лучше."
Реальность: Для некритичных применений, таких как смотровые окна, плавленый кварц обеспечивает адекватные характеристики при меньшей стоимости.

Миф 2: "Материалы химически различаются."
Реальность: Оба являются SiO₂ - различия заключаются в чистоте и микроструктуре, а не в базовой химии.