Kvarcno staklo: specifičnosti proizvodnje, GOST. Optički kvarcno staklo: korištenje

Staklo - jedan od najstarijih materijala, koji se često koristi u svim područjima praktične zahvaljujući ljudske aktivnosti na skup korisnih kvaliteta i svojstva. Tokom svog postojanja (preko 5 tisuća. Godine), njegov kemijski formula je ostao gotovo isti, ali je kvaliteta promijenio.

kvarcno staklo

Za godina, čovjek je nastojao da stvori staklo transparentniji i otporan na razne destruktivne faktora. Kao rezultat ciljanog poboljšanja pojavio kvarcnog stakla - potpuno novu vrstu materijala sa karakteristikama koje utiču na svijest. Možda staklo će odrediti pravac daljeg razvoja čovječanstva. Kvarcno staklo - proizvod topi čist silicij oksid (SiO _2). Za razliku od običnog stakla, ovaj materijal je u amorfno stanje, i.e. nema precizne temperature topljenja i kada zagrijava iz čvrstog u tečno stanje prihoda postupno. Uglavnom zbog ove nekretnine od kvarca ili silika, staklo naći tako široku primjenu u industriji.

Struktura kvarcnog stakla

Amorfni materijal zbog svoje strukture, koja se temelji na silicij-kisik tetraedra. Molekule SiO ₂ "komunicirati" jedni sa drugima, zbog uzajamnog privlačenja atoma kiseonika. Zajedno čine trodimenzionalnu mrežu, uprkos činjenici da stroge bi u odnosu na svaki drugi nije prisutan u molekularnoj aranžmanu. Zato je kvarcno staklo imaju svojstva amorfnih materijala.

A silikatno staklo, kao i obično, u produkciji topi sirovina. Kao takav se može koristiti čisti silika - bižuterija, vena kvarc, kvarcnog pijeska i silika dobiveni veštačka sredstva.

Razlike u odnosu na konvencionalne silika stakla

U zavisnosti od vrste sirovina i odrediti određena svojstva finalnog proizvoda. Dakle, da se dobije kristalno jasan i transparentan materijal se koristi bižuterija.

Glavna razlika od konvencionalnih silikatno staklo je visoke temperature topljenja - ^oko 1500 C. Kada se to silicij oksid počinje da emituje intenzivne svjetlosti zračenja u vidljivom spektru, i.e. svetli.

Zbog amorfne strukture procesa topljenja sirovina može potrajati dosta vremena. Rastopljene sastav ima visoke viskoznosti, što ga čini staplivat ili potez. Ovo otežava proizvodnju kvarcnog stakla s istom debljinom zida.

proizvodnja Značajke

S obzirom na sve gore navedene osobine je moguća proizvodnja silikatno staklo samo na specijalizirane opreme. U temperature topljenja moraju se držati visok, i stvaranje staklenih predmeta otvorenog plamena jet je potrebno za održavanje temperature ¹⁸⁰⁰ C i iznad.

Posebni zahtjevi i prostor - to mora biti sterilan. Mala količina stranih čestica neminovno će dovesti do toga da je gotov kvarcnog stakla napukla i gube svoju imovinu u kratkom vremenu. Posebne kvalitete i treba da proizvodnja osoblje - staklara. Oni moraju da se nose sa ekstremno visokim temperaturama - jednu grešku u toku rada može dovesti do ozbiljnih povreda, opekotine.

Svi glavni stakloduvač alati su napravljeni od otpornog na toplotu materijala - granita, volfram, koji, između ostalog, od velike težine. Dakle, zaposleni moraju biti fizički jak i izdržljiv.

Svojstva kvarcnog stakla

Silikatno staklo ima nisku električnu provodljivost, pa se često koristi kao dielektrik u električnim uređajima teško. Glavne korisna svojstva, s kojima imaju kvarcno staklo mogu se podijeliti u tri grupe:

1. Termalni. Otpornost na visoke temperature ^(oko 1200 C), visoki koeficijent toplinskog širenja (15 puta veća nego kod običnog stakla), nego je uzrokovana otpornost na nagle i značajne fluktuacije temperature (za proizvodnju leda vodeno hlađenje stream).
2. Chemical. Staklo kemijski neutralna, ne reaguje sa svim alkalijama i kiseline osim fosforne kiseline i fluorovodoničnu kiseline (reakcija počinje na temperaturi iznad ^oko 300 C).
3. Optički. Indeks prelamanja silika stakla je 150 puta manja nego kod konvencionalnih _(n = 1,46). Zbog toga je savršeno prenosi ne samo sunce i obične svjetlosti, ali ne zadržava nikakve infracrvenog ili ultraljubičastog zračenja.

Ova svojstva omogućavaju korištenje kvarcnog stakla kao građevinskog materijala, kao i za proizvodnju laboratorijskog stakla, optički instrumenti, električne opreme, otporni na toplotu vatrostalnih materijala. Jedan od glavnih područja primjene - proizvodnju optičkih vlakana.

Optički kvarcno staklo

Ovisno o tehnologiji koja se koristi u proizvodnji kvarcnog stakla može biti neprozirna i transparentan. U prvom slučaju njena struktura će se predstaviti veliki broj benzinskih mjehurića, koji raspršuju svjetlost intenzivno. Prozirno staklo, kvarcno staklo ili optički, kako se zove, je apsolutno homogena, ne sadrži nikakve mjehurića. Zahvaljujući ovom konkretnom materijal se koristi u proizvodnji optičkih kablova, prijenos podataka velikim brzinama, optički leće i prizme.

Brand i niz optičkog stakla

Postoji nekoliko brendova optičkog stakla: KU-1, KI, i HF. Proizvodi se razlikuju u sposobnosti da prođe vidljive, ultraljubičastom i infracrvenom zračenju. To je najtransparentniji brend stakla CI - to je sposoban za prijenos svjetlosti na talasnoj dužini od 2600-2800 nm, manje transparentan - HF. Ovisno o sirovinama koriste razne propusnost svjetla može biti optičko staklo kvarc. GOST 15130-86 sadrži informacije o tri serije:

• 0 - materijal koji se koristi u normalnim radnim uvjetima;
• 100 - staklo, otporno na jonizirajućeg zračenja male snage;
• 200 - sirovine koje se mogu koristiti u uslovima intenzivne jonizujućeg zračenja.

Mark i stakla čine seriju šifre proizvoda. To se primjenjuje na proizvodnju i definira određenu vrstu stakla. U našoj zemlji, ne postoji jedinstven sistem enkripcije, tako da svaka kompanija predstavlja svoje proizvode u skladu sa svojim razumijevanje.

sfere primjene

Silikatno staklo proizveo veliki broj različitih proizvoda. Akademske i industrijske laboratorije potražnja kvarcnog stakla cijevi, koje se koriste za mjerenje nivoa tečnosti, proizvodnju električnih grijača, hemijske reakcije i skladištenje agresivnih supstanci.

Naširoko se koristi u proizvodnji dobila i neprozirno staklo. Koristi se kada je to potrebno za kontrolu tekućih proizvoda na visokim temperaturama, a zbog svoje niske cijene, primjenjuje se široko.

Optičkog stakla se koristi u brodogradnji i raketa za proizvodnju, uglavnom za proizvodnju rasvjetnih uređaja. U petrokemijskoj industriji, ovaj materijal je cijenjena zbog svoje visoke hemijske otpornosti i koristi se za kontrolu korozivne tekućine. Aviona su ostakljena kabina, i koriste se kao toplinska izolacija.

Proizvođača proizvoda u skladu sa zahtjevima GOST 22291-83. Kvarcno staklo cijevi, prozori, prizme, objektivi, i drugi proizvodi izrađeni su i masovnih i pojedinačnih osnovi.