Kvarcnog stakla: specifičnosti proizvodnje, GOST. Optičko staklo kvarcni: korištenje

Staklo - jedan od najstarijih materijala, koji se naširoko koriste u svim područjima praktične zahvaljujući ljudskim aktivnostima na skup korisnih osobina i svojstava. Tijekom svog postojanja (više od 5000. Godina), njegova kemijska formula je ostao gotovo isti, ali njegova kvaliteta nije promijenilo.

kvarcnog stakla

Za godina, čovjek je nastojao stvoriti čašu više transparentan i otporni na različite destruktivnim faktorima. Kao rezultat ciljanog poboljšanja pojavio kvarcnog stakla - potpuno novi tip materijala sa karakteristikama koje utječu na svijest. Možda je to staklo će odrediti smjer daljnjeg razvoja čovječanstva. Kvarcnog stakla - proizvod taljenja čistog silicijevog oksida _(SiO2). Za razliku od običnog stakla, taj materijal u amorfnom stanju, odnosno nema precizno temperaturu taljenja i kada zagrijava od krutina u tekuće stanje odvija postupno. Uglavnom zbog ove nekretnine od kvarca ili silicija, stakla pronašao takvu široku primjenu u industriji.

Struktura kvarcnog stakla

Amorfnog materijala s obzirom na svoje strukture, koji se temelji na tetraedara silicij-kisik. Molekule _SiO2 „komuniciraju” jedni s drugima zbog međusobnog privlačenja atoma kisika. Zajedno tvore trodimenzionalnu mrežu, usprkos činjenici da je stroga poredak u odnosu na drugi nije prisutan u molekularnom rasporedu. Zato je kvarcnog stakla imaju svojstva amorfnih materijala.

Silikat stakla, kao i obično, proizveden taljenjem sirovine. Kao takav može koristiti čisti silicij - bezvrijedna, vena kvarc, kvarcnog pijeska, a silicijev dioksid dobiven umjetni način.

Razlike u odnosu na konvencionalne silika stakla

Ovisno o vrsti sirovine i utvrditi određena svojstva konačnog proizvoda. Tako, da bi se dobio kristalno proziran i providan materijal koristi bezvrijedna.

Glavna razlika od konvencionalnog silikata stakla je visoka temperatura taljenja - ^oko 1500 ° C Kada je to silicijevog oksida počinje emitiraju svjetlo intenzivne zračenja u vidljivom spektru, tj svijetli.

Zbog amorfne strukture procesa taljenja sirovina može potrajati dosta vremena. Rastaljeni pripravak ima visoku viskoznost, što ga čini staplivat ili premjestiti. To komplicira proizvodnju od kvarcnog stakla s istom debljinom stijenke.

proizvodne značajke

S obzirom na sve gore navedene značajke proizvodnja silikatnog stakla je moguće samo na specijalizirane opreme. U temperature taljenja moraju držati visoko, i stvaranje stakleni proizvodi otvoreni plamen mlaz je potrebno za održavanje ^temperature 1800 ° C i iznad.

Posebni zahtjevi i prostor - to mora biti sterilan. Mala količina stranih čestica neizbježno će dovesti do činjenice da je završio kvarcnog stakla puknut i gube svojstva u kratkom vremenu. Posebne osobine i trebao bi imati proizvodnu osoblje - staklari. Oni moraju nositi s ekstremno visokim temperaturama - jedna pogreška tijekom rada može dovesti do ozbiljne ozljede, opekline.

Svi glavni puhač stakla alati izrađeni su od otporne na toplinu materijala - granita, volframa, koji, između ostalog, visokom težine. Dakle, radnici moraju biti fizički jak i izdržljiv.

Svojstva kvarcnog stakla

Silikatno staklo ima nisku električnu vodljivost, pa se često koristi kao dielektrika u električnim uređajima teškim. Glavni blagotvorno svojstva, s kojima su kvarcnog stakla mogu se podijeliti u tri skupine:

1. Toplinska. Otpornost na visoke temperature ^(oko 1200 ° C), visokim koeficijentom toplinske ekspanzije (15 puta viša od običnog stakla) nego što je izazvana otporom naglih i značajne promjene temperature (za proizvodnju ledene vode hladi struju).
2. Kemijski. Staklo kemijski neutralan, ne reagira sa svim lužine i kiseline osim fosforna kiselina i fluoridnom kiselinom (reakcijsku započinje na temperaturi iznad ^oko 300 ° C).
3. Optički. Indeks loma stakla silika je 150 puta manja od one konvencionalne (n _e = 1.46). Zbog toga je savršeno prenosi ne samo sunce i običnu svjetlost, ali ne zadržava bilo infracrveno ili ultraljubičasto zračenje.

Ova svojstva omogućavaju korištenje kvarcnog stakla kao građevinskog materijala, kao i za proizvodnju laboratorijskog stakla, optičkih instrumenata, električne opreme, vatrostalnog materijala otpornih na toplinu. Jedno od glavnih područja primjene - proizvodnja optičkih vlakana.

Optički kvarcnog stakla

Ovisno o tehnologiji koja se koristi u proizvodnji kvarcnog stakla mogu biti neprozirni i transparentan. U prvom slučaju njegova struktura će predstaviti veliki broj mjehurića plina, koji raspršuju svjetlost intenzivno. Prozirnog stakla, kvarcnog stakla ili optički, kako ga nazivaju, je apsolutno homogena, ne sadrži sve mjehuriće. Zahvaljujući ovom materijalu se koristi u proizvodnji optičkih kabela, prijenos podataka velikom brzinom, optičkih leća i prizmi.

Marka i niz optičkog stakla

Postoji nekoliko marke optičkog stakla: KU-1, KI, i HF. Proizvodi se razlikuju u sposobnosti da prođe vidljiv, ultraljubičastom i infracrvenom zračenju. To je vrlo transparentno staklo marka CI - to je sposoban za prijenos svjetla na valnoj duljini od 2600-2800 nm, manje transparentan - HF. Ovisno o sirovine koriste različite propusnosti svjetla mogao biti optičko staklo kvarc. GOST 15130-86 sadrži informacije o tri serije:

• 0 - materijal koji se koristi u normalnim radnim uvjetima;
• 100 - stakla, otpornog na ionizirajuće zračenje male snage;
• 200 - sirovine koje se mogu upotrijebiti u uvjetima intenzivnog ionizirajućeg zračenja.

Mark i staklo čine seriju šifrirani proizvoda. To se primjenjuje na proizvodnju i definira određenu vrstu stakla. U našoj zemlji, ne postoji niti jedan sustav kodiranja, tako da svaka tvrtka predstavlja svoje proizvode prema njihovom shvaćanju.

sfera primjene

Silikatno staklo proizveo veliki broj različitih proizvoda. Akademskih i industrijskih potreba laboratoriji kvarcnog stakla cijev, koja se koristi za mjerenje razine tekućine, proizvodnja električnih grijača, kemijskim reakcijama i skladištenja agresivne supstance.

Naširoko koristi u proizvodnji primio i neprozirnim staklom. To se koristi kada je to potrebno za kontrolu tekućih proizvoda na visokim temperaturama, a zbog svoje niske cijene, primjenjuje se široko.

Optičko staklo se koristi u brodogradnji i raketa proizvodnje, uglavnom za proizvodnju rasvjetnih uređaja. U petrokemijskoj industriji, ovaj materijal je cijenjena zbog svoje visoke kemijske otpornosti i koristi se za kontrolu korozivne tekućine. Zrakoplov su ostakljena kabina, i koriste se kao toplinska izolacija.

Proizvođači proizvode izrađene u skladu sa zahtjevima GOST 22291-83. Kvarcnog stakla cijevi, prozori, prizme, objektivi, i drugih proizvodi izrađeni su obje mase i pojedinačno.