Fused Silica är ett utmärkt råmaterial för användning i investeringsgjutning, eldfasta material, gjuterier, teknisk keramik och andra applikationer som kräver en konsekvent produkt med hög renhet och mycket låg termisk expansion.
Kemisk sammansättning | Första klass | Typisk | Andra klass | Typisk |
SiO2 | 99,9 %min | 99,92 | 99,8 %min | 99,84 |
Fe2O3 | 50 ppm max | 19 | 80 ppm max | 50 |
Al2O3 | 100 ppm max | 90 | 150 ppm max | 120 |
K2O | 30 ppm max | 23 | 30 ppm max | 25 |
Fused Silica är tillverkad av kiseldioxid med hög renhet, med unik fusionsteknik för att säkerställa högsta kvalitet.Vår Fused Silica är över 99 % amorf och har en extremt låg termisk expansionskoefficient och hög motståndskraft mot termisk chock.Fused Silica är inert, har utmärkt kemisk stabilitet och har extremt låg elektrisk ledningsförmåga.
Smält kvarts har utmärkta termiska och kemiska egenskaper som degelmaterial för enkristalltillväxt från smälta, och dess höga renhet och låga kostnad gör det särskilt attraktivt för tillväxt av kristaller med hög renhet.Men vid tillväxt av vissa typer av kristaller, en skikt av pyrolytisk kolbeläggning behövs mellan smältan och kvartsdegeln.
Smält kiseldioxid har flera anmärkningsvärda egenskaper både när det gäller dess mekaniska, termiska, kemiska och optiska egenskaper:
• Den är hård och robust och inte alltför svår att bearbeta och polera.(Man kan också tillämpa lasermikrobearbetning.)
• Den höga glastemperaturen gör det svårare att smälta än andra optiska glas, men det innebär också att relativt höga driftstemperaturer är möjliga.Dock kan smält kiseldioxid uppvisa devitrifiering (lokal kristallisation i form av kristobalit) över 1100 °C, särskilt under påverkan av vissa spårföroreningar, och detta skulle förstöra de optiska egenskaperna.
• Den termiska expansionskoefficienten är mycket låg – cirka 0,5 · 10−6 K−1.Detta är flera gånger lägre än för vanliga glasögon.Ännu mycket svagare termisk expansion runt 10−8 K−1 är möjlig med en modifierad form av smält kiseldioxid med lite titandioxid, introducerad av Corning [4] och kallad ultralågexpansionsglas.
• Den höga värmechockbeständigheten är ett resultat av den svaga termiska expansionen;det finns endast måttlig mekanisk belastning även när höga temperaturgradienter uppstår på grund av snabb kylning.
• Kiseldioxid kan vara kemiskt mycket ren, beroende på tillverkningsmetod (se nedan).
• Kiseldioxid är kemiskt ganska inert, med undantag för fluorvätesyra och starkt alkaliska lösningar.Vid förhöjda temperaturer är det också något lösligt i vatten (väsentligt mer än kristallint kvarts).
• Transparensområdet är ganska brett (cirka 0,18 μm till 3 μm), vilket tillåter användning av smält kiseldioxid inte bara i hela det synliga spektralområdet, utan även i ultraviolett och infrarött.Gränserna beror dock till stor del på materialkvaliteten.Till exempel kan starka infraröda absorptionsband orsakas av OH-halt och UV-absorption från metalliska föroreningar (se nedan).
• Som ett amorft material är smält kiseldioxid optiskt isotrop – till skillnad från kristallin kvarts.Detta innebär att det inte har någon dubbelbrytning, och dess brytningsindex (se figur 1) kan karakteriseras med en enda Sellmeier-formel.