Kaca kuarsa: spesifik dari produksi, GOST. Optik kaca kuarsa: penggunaan

Kaca - salah satu bahan tertua, yang secara luas digunakan dalam semua bidang kegiatan manusia praktis berkat satu set kualitas yang berguna dan properti. Selama keberadaannya (lebih dari 5 ribu. Tahun), rumus kimianya tetap hampir sama, tetapi kualitas telah berubah.

kaca kuarsa

Selama bertahun-tahun, manusia telah berusaha untuk membuat kaca lebih transparan dan tahan terhadap berbagai faktor yang merusak. Sebagai hasil dari perbaikan yang ditargetkan muncul kaca kuarsa - jenis yang sama sekali baru dari bahan dengan karakteristik yang mempengaruhi kesadaran. Mungkin gelas ini akan menentukan arah pengembangan lebih lanjut dari umat manusia. Kuarsa kaca - produk mencair oksida silikon murni _(SiO2). Tidak seperti kaca biasa, bahan ini dalam keadaan amorf, yaitu tidak memiliki suhu leleh yang tepat dan ketika dipanaskan dari padat ke hasil keadaan cair secara bertahap. Sebagian besar karena properti ini kuarsa atau silika, kaca menemukan aplikasi yang luas seperti di industri.

Struktur kaca kuarsa

bahan amorf karena strukturnya, yang didasarkan pada tetrahedra silikon-oksigen. Molekul SiO ₂ "berkomunikasi" satu sama lain karena atom oksigen saling tertarik. Bersama-sama mereka membentuk jaringan tiga dimensi, terlepas dari fakta bahwa perintah tegas relatif satu sama lain tidak hadir dalam susunan molekul. Itulah sebabnya kaca kuarsa memiliki sifat bahan amorf.

Segelas silikat, seperti biasa, diproduksi oleh pencairan bahan. Dengan demikian dapat digunakan murni silika - berlian imitasi, urat kuarsa, pasir silika, dan silika yang diperoleh dengan cara buatan.

Perbedaan dari kaca silika konvensional

Tergantung pada jenis bahan baku dan menentukan sifat tertentu dari produk akhir. Dengan demikian, untuk mendapatkan bahan kristal-jelas dan transparan digunakan berlian imitasi.

Perbedaan utama dari kaca silikat konvensional adalah suhu lebur tinggi - ^sekitar 1500 C. Ketika oksida silikon ini mulai memancarkan radiasi cahaya yang kuat dalam spektrum terlihat, yaitu bersinar.

Karena struktur amorf dari proses peleburan bahan baku dapat memakan waktu yang cukup. Komposisi cair memiliki viskositas tinggi, yang membuatnya staplivat atau pindah. Hal ini mempersulit pembuatan kaca kuarsa dengan ketebalan dinding yang sama.

Fitur produksi

Dalam pandangan dari semua fitur di atas produksi kaca silikat hanya mungkin pada peralatan khusus. Dalam suhu leleh harus tetap tinggi, dan menciptakan gelas api terbuka jet diperlukan untuk menjaga ^suhu 1800 C dan di atas.

persyaratan khusus dan tempat - itu harus steril. Sejumlah kecil partikel asing pasti akan mengarah pada fakta bahwa kaca kuarsa selesai retak dan kehilangan sifat mereka dalam waktu singkat. kualitas khusus dan harus memiliki staf produksi - glassmakers. Mereka harus berurusan dengan suhu yang sangat tinggi - satu kesalahan selama operasi dapat menyebabkan cedera serius, luka bakar.

Semua alat glassblower utama terbuat dari bahan tahan panas - granit, tungsten, yang, antara lain, oleh bobot yang tinggi. Oleh karena itu, karyawan harus secara fisik kuat dan tangguh.

Sifat-sifat kaca kuarsa

kaca silikat memiliki konduktivitas listrik yang rendah, sehingga sering digunakan sebagai dielektrik dalam perangkat listrik sulit. Sifat menguntungkan utama, dengan yang memiliki kaca kuarsa dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

1. Termal. Resistensi terhadap suhu tinggi ^(sekitar 1200 C), koefisien tinggi ekspansi termal (15 kali lebih tinggi dari kaca biasa) daripada yang disebabkan oleh resistensi terhadap fluktuasi suhu yang tiba-tiba dan signifikan (untuk produksi es-air didinginkan stream).
2. Kimia. Kaca kimia netral, tidak bereaksi dengan semua alkali dan asam kecuali asam fosfat dan asam fluorida (reaksi dimulai pada suhu di atas ^sekitar 300 C).
3. Optik. Indeks bias kaca silika adalah 150 kali lebih rendah dari konvensional (n _e = 1,46). Karena ini adalah sempurna mentransmisikan tidak hanya matahari dan lampu biasa, namun tidak mempertahankan setiap radiasi inframerah atau ultraviolet.

Properti ini memungkinkan penggunaan kaca kuarsa sebagai bahan bangunan, serta untuk produksi gelas laboratorium, alat optik, peralatan listrik, bahan tahan api tahan panas. Salah satu bidang utama aplikasi - produksi serat optik.

kaca kuarsa optik

Tergantung pada teknologi yang digunakan dalam kaca kuarsa manufaktur bisa buram dan transparan. Dalam kasus pertama strukturnya akan menyajikan sejumlah besar gelembung gas, yang menghamburkan cahaya intens. Jelas kaca, kaca kuarsa atau optik, seperti yang disebut, adalah benar-benar homogen, tidak mengandung gelembung apapun. Berkat bahan khusus ini digunakan dalam pembuatan kabel optik, transmisi data berkecepatan tinggi, lensa optik dan prisma.

Merek dan seri kaca optik

Ada beberapa merek kaca optik: KU-1, KI, dan HF. Produk berbeda dalam kemampuan untuk melewati terlihat, ultraviolet dan radiasi infra merah. Hal ini paling transparan CI kaca merek - itu adalah mampu mentransmisikan cahaya pada panjang gelombang 2600-2800 nm, kurang transparan - HF. Tergantung pada bahan baku yang digunakan berbagai transmisi cahaya bisa menjadi kaca optik kuarsa. GOST 15.130-86 berisi informasi tentang tiga seri:

• 0 - bahan yang digunakan di bawah kondisi operasi normal;
• 100 - kaca, tahan terhadap radiasi pengion daya rendah;
• 200 - bahan baku yang dapat digunakan dalam kondisi radiasi pengion yang intens.

Mark dan kaca membentuk serangkaian produk cipher. Hal ini diterapkan untuk manufaktur dan mendefinisikan jenis tertentu dari kaca. Di negara kita, tidak ada sistem enkripsi tunggal, sehingga masing-masing perusahaan mewakili produk mereka sesuai dengan pemahaman mereka.

lingkup aplikasi

kaca silikat menghasilkan sejumlah besar produk yang berbeda. Laboratorium akademik dan industri tabung permintaan kuarsa kaca, yang digunakan untuk pengukuran tingkat cair, pembuatan pemanas listrik, reaksi kimia dan penyimpanan zat agresif.

Banyak digunakan dalam produksi diterima dan kaca buram. Hal ini digunakan di mana diperlukan untuk mengontrol produk cair pada suhu tinggi dan, karena biaya rendah, diterapkan secara luas.

kaca optik digunakan dalam pembuatan kapal dan roket produksi, terutama untuk pembuatan perangkat pencahayaan. Dalam industri petrokimia, bahan ini bernilai karena ketahanan kimia yang tinggi dan digunakan untuk mengontrol cairan korosif. Pesawat mereka kabin kaca, dan digunakan sebagai isolasi termal.

Produsen produk yang dibuat sesuai dengan GOST 22.291-83 persyaratan. tabung kuarsa kaca, jendela, prisma, lensa, dan produk lainnya yang dibuat baik massa dan secara individual.