Kwarts (SiO₂) toegepast op keramisch product
Kwarts is een soort glas, zoals de naam al zegt, maar wat het anders maakt, is dat gewoon glas uit veel componenten bestaat, terwijl kwarts alleen uit SiO₂ bestaat. Omdat kwarts zeer weinig metaalverontreinigingen bevat, slechts tot 10 ppm (één honderdduizendste), is de minimale staat meestal slechts 10 ppb (één op een miljard) of minder en vanwege zijn hoge zuiverheid heeft kwarts zelf eigenschappen en voordelen die ander glas niet kan bieden.
Het materiaal kwarts (SiO₂) heeft een extreem lage thermische uitzettingscoëfficiënt, hoge temperatuurbestendigheid, hoge slijtvastheid, goede chemische stabiliteit, elektrische isolatie, lage en stabiele vertraging, bijna ultraviolette (infrarode) zichtbaarheid van lichtdoorlatendheid, hoge mechanische eigenschappen enzovoort.
Daarom worden hoogzuivere kwartsmaterialen veel gebruikt in moderne elektronische technologie, halfgeleiders, telecommunicatie, elektrische lichtbronnen, zonne-energie, nationale defensie hoogwaardige meetinstrumenten, laboratoriumfysische en chemische instrumenten, kernenergie, nano-industrieën.
Toepassingen van halfgeleiders
Bij het productieproces van halfgeleiders worden de belangrijkste kwartsmaterialen gebruikt voor kwartsbuisovens, kwartsboten, kwartsringen, kwartstanks, ramen, procesapparatuur en andere gerelateerde kwartsonderdelen.
Kwartsverwerking omvat: oppervlakteslijpen, polijsten, cilindersnijden, snijden, groefverwerking, krommeverwerking, vormverwerking, ultradiep boren van gaten, filmbekleding.
Kenmerken van kwarts
1. Gemakkelijke lichtpenetratie
De gemakkelijke lichtpenetratie van kwarts geldt niet alleen voor zichtbaar licht. Licht met golflengtes van ultraviolet tot infrarood heeft ook goede penetratie.
2. Hoge zuiverheid
Aangezien het alleen bestaat uit SiO₂, bevat het slechts kleine hoeveelheden metaalverontreinigingen.
3. Hittebestendigheid
Met een smeltpunt van ongeveer 1700°C kan het worden gebruikt bij hoge temperaturen tot 1000°C. De thermische uitzettingscoëfficiënt is klein, waardoor het bestand is tegen grote temperatuurveranderingen.
4. Bestendigheid tegen chemische erosie
Het heeft zeer stabiele chemische eigenschappen met uitstekende chemische bestendigheid.
Kenmerken van kwarts materiaal tabel
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 |
Categorie | 20°C | UV | IR | Zichtbaar licht |
Na-waarde | 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 |
Thermische Uitzettingscoëfficiënt | Temperatuur °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 | |||
Warmtegeleiding W/m°C | Temperatuur °C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 950 | ||
Warmtegeleidingscoëfficiënt | 1.38 | 1.47 | 1.55 | 1.67 | 1.84 | 2.68 | |||
Thermische energie per eenheid massa J/kg°C | Temperatuur °C | 20 | 100 | 500 | 900 | ||||
Thermische energie per eenheid massa | 690 | 772 | 964 | 1052 |
Elektrische prestaties | Diëlektrische constante (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 | |||
Weerstandsfactor (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-oxide | CuO | BaO | Basisoxide | PbO |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
> 1200°C | > 950°C | > 1000°C | > 800°C | > 950°C | > 950°C | > 900°C | > 800°C | Smelttoestand |
Dichtheid | 2.21 g/cm³ | Compressiesterkte | 6000N/mm² 160000psi |
Uitbreidingssterkte | 50 N/mm² | Torsiekracht | 30 N/mm² |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Mohs-hardheid | 5.5 - 6.5 N/mm² | Torsiecoëfficiënt | 3.1 x 104 N/mm² | Buigweerstand | 67 N/mm² | Geluidssnelheid | 5720m x s |
Rekgrens: 1000 - 1125°C
Langdurig gebruik: onder 1100°C
Gloeipunt: 1180°C
Kortdurend gebruik: 1450°C
Verwekingspunt: 1600 - 1710°C
Smeltpunt: 1730°C
Galerij
-
Halfgeleiderkwarts
-
Halfgeleiderkwarts
-
Halfgeleiderkwarts
-
Halfgeleiderkwarts
-
Halfgeleiderkwarts
-
Halfgeleiderkwarts
-
Halfgeleiderkwarts