Quartz (SiO₂) appliqué au produit céramique
Le quartz est une sorte de verre, comme son nom l'indique, mais ce qui le différencie, c'est que le verre ordinaire est composé de nombreux composants, tandis que le quartz est composé uniquement de SiO₂. Étant donné que le quartz contient très peu d'impuretés métalliques, seulement jusqu'à 10 ppm (un cent millième), l'état minimum est généralement de seulement 10 ppb (un milliardième) ou moins et en raison de sa grande pureté, le quartz présente des caractéristiques et des avantages que les autres verres ne peuvent pas présenter.
Le matériau Quartz (SiO₂) présente un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible, une résistance élevée à la température, une résistance élevée à l'abrasion, une bonne stabilité chimique, une isolation électrique, une rétardation faible et stable, une transmittance élevée de la lumière visible des rayons ultraviolets (infrarouges), ainsi que des propriétés mécaniques élevées, et bien plus encore.
Par conséquent, les matériaux de quartz de haute pureté sont largement utilisés dans la technologie électronique moderne, les semi-conducteurs, les télécommunications, les sources lumineuses électriques, l'énergie solaire, les instruments de mesure de haute précision de défense nationale, les instruments de physique et de chimie de laboratoire, l'énergie nucléaire, les nano-industries.
Applications des semi-conducteurs
Dans le processus de fabrication des semi-conducteurs, les principaux matériaux en quartz sont utilisés pour le four à tube en quartz, le bateau en quartz, l'anneau en quartz, le réservoir en quartz, les fenêtres, l'équipement de traitement et autres composants en quartz associés.
Le traitement du quartz comprend : le meulage de surface, le polissage, la découpe cylindrique, la découpe, le traitement des rainures, le traitement des courbes, le traitement des formes spéciales, le perçage de trous ultra-fins, le revêtement de film.
Caractéristiques du quartz
1. Pénétration facile de la lumière
La pénétration facile de la lumière du quartz ne s'applique pas seulement à la lumière visible. Les longueurs d'onde de la lumière, allant de l'ultraviolet à l'infrarouge, présentent également une bonne pénétration.
2. Haute pureté
Étant composé uniquement de SiO₂, il ne contient que des traces d'impuretés métalliques.
3. Résistance à la chaleur
Avec un point de ramollissement d'environ 1700°C, il peut être utilisé à une température élevée de 1000°C. Le coefficient de dilatation thermique est faible, ce qui lui permet de résister aux changements de température importants.
4. Résistance à l'érosion par les produits chimiques
Il présente des propriétés chimiques très stables avec une excellente résistance chimique.
Tableau des caractéristiques du matériau en quartz
Fe | Mg | Mn | K | Li | Co | Ni | Cu | Na | B | Ti | Ca | Al |
1.2 | 0.4 | 0.1 | 2.0 | 0.5 | < 0.02 | 0.03 | 0.57 | 2.3 | 0,8 | 0.1 | 0,8 | 16 |
Catégorie | 20°C | UV | IR | Lumière visible |
Valeur de Na | 1.4586 ± 4 x 10-4 | 1,5341 - 1,4942 | 1,4251 - 1,47451 | 1,4698 - 1,45413 |
Mean dispersion and dispersion coefficient / Nf-Nc=0.00674 ±3 x 10-4 / Dispersion coefficient Y= 680 |
Coefficient de dilatation thermique | Température °C | 100 | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Thermal Expansion Coefficient x 10-7 | 5.11 | 5.92 | 5.65 | 5.73 | 5.52 | 5.48 | |||
Conduction thermique W/m°C | Température °C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 950 | ||
Coefficient de conduction thermique | 1.38 | 1.47 | 1.55 | 1.67 | 1.84 | 2.68 | |||
Taux d'énergie thermique J/Kg°C | Température °C | 20 | 100 | 500 | 900 | ||||
Taux d'énergie thermique | 690 | 772 | 964 | 1052 |
Performances électriques | Constante diélectrique (E) | 20°C | 23°C | 28°C | |
---|---|---|---|---|---|
3.7 | 3.77 | 3.81 | |||
(Tgδ) | 1 kHz | 1-1000 MHz | 3 x 10-4MHz | ||
0.0005 | 0.0001 | 0.0004 | |||
Facteur de résistivité (Ω cm) | 20°C | 400°C | 800°C | 1200°C | |
1016 | 1010 | 6.3 x 106 | 1.3 x 105 |
AIO₃ | MgO | CaO | ZnO | Fe-Oxyde | CuO | BaO | Oxyde-Basique | PbO |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
> 1200°C | > 950°C | > 1000°C | > 800°C | > 950°C | > 950°C | > 900°C | > 800°C | État de fusion |
Densité | 2,21 g/cm³ | Résistance à la compression | 6000N/mm² 160000psi | Résistance à l'extension | 50 N/mm² | Force de couple | 30 N/mm² |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Dureté de Mohs | 5,5 - 6,5 N/mm² | Coefficient de couple | 3.1 x 104 N/mm² | Résistance à la flexion | 67 N/mm² | Vitesse du son | 5720m x s |
Point de déformation : 1000 - 1125°C
Utilisation à long terme : en dessous de 1100°C
Point de recuit : 1180°C
Utilisation à court terme : 1450°C
Point de ramollissement : 1600 - 1710°C
Fusion : 1730°C
Galerie
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