Quartz stikls: specifika ražošanas, GOST. Optiskais kvarca stikls: izmantošana

Glass - viena no vecākajām materiāliem, kas tiek plaši izmantotas visās jomās praktisku cilvēka darbības, pateicoties kopumu noderīgas īpašības un īpašības. Savas pastāvēšanas (vairāk nekā 5000 gadus atpakaļ.) laikā, tā ķīmiskā formula ir palikusi gandrīz tāds pats, bet tā kvalitāte ir mainījusies.

kvarca stikls

Jau vairākus gadus, cilvēks ir centies izveidot stikla pārredzamāku un izturīgas pret dažādām destruktīvas faktoriem. Tā rezultātā mērķtiecīgi uzlabošanas parādījās kvarca stikls - pilnīgi jauna veida materiālu ar īpašībām, kas ietekmē apziņu. Iespējams, šis stikls noteiks virzienu turpmāko attīstību cilvēces. Quartz stikls - produkts kušanas tīra silīcija oksīdu (SiO _2). Atšķirībā no parastā stikla, šis materiāls ir amorfā stāvoklī, proti, tai nav precīzas kušanas temperatūru un, kad apsildīts no cieta agregātstāvokļa šķidrā ieņēmumiem pakāpeniski. Lielā mērā pateicoties šim īpašumam kvarca vai silīciju, stikla atrada tik plašu pielietojumu rūpniecībā.

Struktūra kvarca stikla

Amorfs materiāls, jo tās struktūras, kas balstās uz silīcija-skābekļa tetraedram. Molekulas SiO ₂ "paziņot" ar otru, jo savstarpējās piesaistes skābekļa atomiem. Kopā tie veido trīsdimensiju režģis, neskatoties uz to, ka stingra kārtība attiecībā pret otru nav klāt molekulārā vienošanās. Tieši tāpēc kvarca stikls ir īpašības, amorfo materiālu.

Silikāta stikls, kā parasti, ko ražo izkausējot izejvielas. Kā tādu var lietot tīra silīcija dioksīdu - rhinestone, vēnu kvarca, kvarca smiltis, un silīcija dioksīdu, kas iegūts ar mākslīgiem līdzekļiem.

Atšķirības no parasto kvarca stikla

Atkarībā no izejvielu veida un noteikt konkrētas īpašības gala produktu. Tādējādi, lai iegūtu kristāla skaidrs un caurspīdīgs materiāls tiek izmantots rhinestone.

Galvenā atšķirība no parastā silikāta stikls ir augsta kušanas temperatūra - ^apmēram 1500 C. Kad šis silīcija oksīda sāk izstarot intensīvu gaismas starojumu redzamā spektrā, proti, deg.

Sakarā ar amorfu struktūru izejvielu kušanas procesā var aizņemt daudz laika. Izkausēta sastāvs ir augsta viskozitāte, kas padara to staplivat vai pārvietot. Tas sarežģī izgatavošanu no kvarca stikla ar tādu pašu sienas biezumu.

ražošanas līdzekļi

Ņemot vērā visu iepriekš minēto iezīmēm ražošanas silikāta stiklu ir iespējama tikai ar speciālu aprīkojumu. Jo kušanas temperatūra jātur augstu, un radot trauki atklātas liesmas strūklu ir nepieciešams, lai uzturētu ^temperatūru 1800 C un vairāk.

Īpašas prasības un telpas - tas ir sterils. Neliels daudzums ārzemju daļiņu neizbēgami noved pie tā, ka gala kvarca stikla krekinga un zaudēt savas īpašības īsā laikā. Speciālās īpašības, un ir jābūt ražošanas darbinieki - glassmakers. Viņiem ir tikt galā ar ļoti augstu temperatūru - viena kļūda darbības laikā, var izraisīt nopietnas traumas, apdegumus.

Visas galvenās stikla pūtējs instrumenti ir izgatavoti no karstumizturīga materiāla - granīta, volframa, kura, cita starpā, ar lielu svaru. Tāpēc, darbiniekiem jābūt fiziski spēcīgs un izturīgs.

Īpašības kvarca stikla

Silikāta stikla ir zema elektrovadītspēja, tāpēc to bieži izmanto kā dielektriķi elektriskās ierīces grūti. Galvenās derīgās īpašības, ar kurām ir kvarca stikls var iedalīt trīs grupās:

1. Termiskā. Izturība pret augstu temperatūru ⁽¹²⁰⁰ C), augstu termiskās izplešanās koeficients (15 reizes lielāks nekā no parastā stikla) nekā izraisa pretestību pēkšņi un ievērojami temperatūras svārstībām (ražošanai ledus-ūdens atdzesēts plūsmā).
2. Chemical. Glass ķīmiski neitrāla, nereaģē ar visiem sārmu un skābju izņemot fosforskābes un fluorūdeņražskābes (reakcija sākas temperatūrā virs ^aptuveni 300 ° C).
3. Optiskā. Atstarošanas indeksu no silīcija dioksīda stikla ir 150 reizes mazāka nekā parasto (n _e = 1,46). Sakarā ar šo tas ir pilnīgi pārraida ne tikai saules un parasto gaismu, bet nav saglabāt jebkādu infrasarkano vai ultravioleto starojumu.

Šīs īpašības ļauj izmantot kvarca stikla, kā celtniecības materiāls, kā arī attiecībā uz ražošanas laboratorijas trauki, optisko instrumentu, elektrisko iekārtu, karstumizturīga ugunsizturīgu materiālu. Viena no galvenajām jomām pieteikumu - ražošana optisko šķiedru.

Optiskais kvarca stikls

Atkarībā no izmantoto tehnoloģiju ražošanā kvarca stikla var būt necaurspīdīga un pārredzams. Pirmajā gadījumā tās struktūra sniegs lielu skaitu gāzes burbuļiem, kas izkliedes gaismu intensīvi. Skaidrs stikla, kvarca stikla vai optisko, kā to sauc, ir pilnīgi viendabīga, tas nesatur burbuļus. Pateicoties šim konkrētajam materiālam tiek izmantota ražošanā optisko kabeļu, ātrgaitas datu pārraidi, optiskās lēcas un prizmas.

Brand un sērijas optiskā stikla

Ir vairāki zīmoli optiskā stikla: KU-1, KM un HF. Produkti atšķiras spēju nokārtot redzamo, ultravioleto un infrasarkano starojumu. Tas ir ļoti caurspīdīgs stikls zīmols CI - tas spēj pārraidīt gaismu pie viļņa garuma 2600-2800 nm mazāk pārredzama - HF. Atkarībā no izejvielu izmanto dažādu gaismas caurlaidību, varētu būt optiskais stikls kvarca. GOST 15130-86 satur informāciju par trim sērijām:

• 0 - materiāls, ko izmanto normālos darbības apstākļos;
• 100 - stikls, izturīgs pret jonizējošā starojuma zemas jaudas;
• 200 - izejvielas, ko var izmantot, intensīvi jonizējošo starojumu.

Marks un stikls veido virkni šifrētā produktiem. Tas ir piemērots ražošanas un nosaka īpaša veida stikla. Mūsu valstī nav vienota šifrēšanas sistēmu, lai katrs uzņēmums pārstāv savus produktus saskaņā ar to izpratni.

piemērošanas joma

Silikāta stikla ražo lielu skaitu dažādu produktu. Akadēmiskās un rūpnieciskās laboratorijas pieprasījums kvarca stikla caurule, kas tiek izmantoti šķidrumu līmeņa mērīšanai, ražošana elektrisko sildītāju, ķīmiskās reakcijas un uzglabāšanu agresīvas vielas.

Plaši izmanto ražošanā saņemto un necaurspīdīgu stikla. To lieto, ja nepieciešams, lai kontrolētu šķidrumu produktus augstā temperatūrā, un, pateicoties tās zemo cenu, tiek piemērots plaši.

Optiskais stikls tiek izmantots kuģu būves un raķešu ražošanu, galvenokārt ražošanā apgaismes ierīcēm. Naftas ķīmijas rūpniecībā, šis materiāls vērtē tās augstu ķīmisko izturību un tiek izmantots, lai kontrolētu kodīgus šķidrumus. Lidmašīna tie ir stiklotas kabīnes, un tiek izmantoti kā siltuma izolāciju.

Ražotāji produktiem, kas izgatavoti saskaņā ar GOST 22291-83 prasībām. Kvarca stikla caurules, logi, prizmas, lēcas un citi produkti ir izgatavoti gan masu un individuāli.