Der Unterschied Zwischen Quarz und Glas

Da sich die Gesellschaft rasant weiterentwickelt, werden die Glasarten immer vielfältiger und erfüllen die Anforderungen verschiedener Anlässe. Durch Anpassung von Material und Leistung können Glasmaterialien verschiedene Veränderungen erfahren, wodurch sie stabiler und langlebiger werden. Quarzglas ist eine besondere Glasart, die im Laufe der Zeit entstanden ist. Aber kennen Sie die Unterschiede zwischen Quarz und Glas und welche Vorteile sie bieten? Lassen Sie mich sie Ihnen im Folgenden vorstellen:

Quarz ist eines der am weitesten verbreiteten Mineralien auf der Erdoberfläche. Es gibt verschiedene Arten von Quarz. Er wird als Rohstoff für Alltagskeramik verwendet, beispielsweise als Aderquarz, Quarzsand, Quarzit, Sandstein, Siliziumstein, Chalcedon, Kieselgur und andere. Er hat denselben Ursprung wie gewöhnlicher Sand und Kristall.

Glas wird in Flachglas und tiefverarbeitetes Glas eingeteilt. Flachglas wird hauptsächlich in gezogenes Flachglas (das weiter in offenes und schlitzloses Flachglas unterteilt werden kann), gezogenes Flachglas und Floatglas unterteilt. Floatglas wird aufgrund von Faktoren wie gleichmäßiger Dicke, glatten und parallelen Ober- und Unterseiten, hoher Arbeitsproduktivität, einfacher Handhabung und mehr zum gängigen Verfahren der Glasherstellung.

Quarz ist ein Kristall, ein Mineral, das aus Siliziumdioxid (SiO2) besteht. Reiner Quarz ist farblos und transparent, aber aufgrund der Existenz von Spurenfarbionen, fein verteilten Einschlüssen oder Farbzentren ist seine Transparenz reduziert und es treten verschiedene Farben auf. Er hat einen Glasglanz und die Bruchfläche hat einen fetten Glanz. Er hat eine Härte von 7, keine Spaltbarkeit, einen schalenartigen Bruch, ein spezifisches Gewicht von 2,65 und ist piezoelektrisch.

Glas ist ein nichtkristalliner, anorganischer und nichtmetallischer Werkstoff, der im Allgemeinen aus verschiedenen anorganischen Mineralien (wie Quarzsand, Borax, Bortrioxid, Baryt, Bariumcarbonat, Kalkstein, Feldspat, Soda usw.) und einer kleinen Anzahl von Hilfsstoffen besteht.

Im industriellen Handel wird Glas offiziell als geschliffener Glaskristall bezeichnet, während Quarz als Quarzkristall bezeichnet wird. Andere Namen für Glas sind Feinkristall, Swarovski-Kristall, geschliffener Kristall oder österreichischer Kristall.

Die Hauptbestandteile von gewöhnlichem Glas sind Natriumsilikat, Kieselsäuredioxid und Calciumsilikat, wobei der Kieselsäuredioxidgehalt im Allgemeinen zwischen 70% und 75% liegt. Gravierte Glaskristalle enthalten beispielsweise bis zu 80% Kieselsäuredioxid. Weitere Bestandteile sind Natriumoxid, Calciumoxid und andere Alkali- oder Erdalkalimetalle, um die Schmelztemperatur zu senken und die Materialeigenschaften zu verbessern. Diese Bestandteile schränken jedoch auch bestimmte Aspekte von gewöhnlichem Glas ein, wie etwa eine schlechte thermische Stabilität und schlechtere optische Eigenschaften im Vergleich zu Quarzglas.

Quarz hingegen wird aus reinem Siliciumdioxid geschmolzen, das über 99% enthält. Sowohl natürlicher Quarzkristall als auch synthetischer Quarzkristall enthalten mindestens 99% Siliciumdioxid.

Quarz hat eine Härte, die bis zu Mohshärte 7 reichen kann. Das bedeutet, dass Quarz selbst dann nicht beschädigt wird, wenn Sie ihn mit einem Messer, einer Schaufel oder einer Stahldrahtkugel zerkratzen. Glas hingegen hat im Allgemeinen nur eine Mohshärte von 5,5 bis 6.

Quarzglas weist eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit über das gesamte Spektrum von Ultraviolett bis Infrarot auf, wobei die Durchlässigkeit für sichtbares Licht 92% und die Durchlässigkeit für das Ultraviolettspektrum 80% übersteigt.

Zwar verfügt gewöhnliches Glas auch über eine gute optische Transparenz, im Vergleich zu Quarzglas kann es jedoch in bestimmten Spektralbereichen Einschränkungen geben.

Gewöhnliches Glas ist im Allgemeinen farblos, während Quarz normalerweise eine gewisse Farbe aufweist. Quarz enthält Spuren von Farbstoffionen oder fein verteilte Einschlusskörper, die ihm verschiedene Farben verleihen und seine Transparenz verringern. Beispiele für Quarzfarben sind Goldgelb, Rauchgelb, Rosa und Violett. Quarz entsteht durch die Kombination anderer Kristalle (wie Citrin und Amethyst).

Quarzglas hat einen Erweichungspunkt von etwa 1730 °C und kann langfristig bei 1100 °C verwendet werden, wobei die kurzfristigen Temperaturen 1450 °C erreichen. Dies macht es sehr widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen und Feuer und macht es zu einem typischen feuerfesten Material. Im Allgemeinen kann Quarzglas, solange der Quarzgehalt über 94% liegt, offene Flammen vollständig blockieren, ohne bei Kontakt mit ihnen zu verbrennen, was es beispielsweise für den Einsatz als Küchenarbeitsplatte geeignet macht.

Selbst wenn Quarz glühend heiß wird und dann sofort in Wasser gelegt wird, neigt es nicht zum Reißen. Im Gegensatz dazu hat gewöhnliches Glas eine geringere Hitzebeständigkeit und kann extremen Temperaturen nicht so gut standhalten wie Quarzglas. Sobald es glühend heiß wird, reißt gewöhnliches Glas sofort.

Quarzglas weist mit Ausnahme von Flusssäure eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und übertrifft die von Keramik um das 30-fache und die von Edelstahl um das 150-fache.

Gewöhnliches Glas reagiert anfällig mit säurehaltigen Substanzen und ist daher für Anwendungen, die eine hohe chemische Korrosionsbeständigkeit erfordern, weniger geeignet.

Quarzglas weist eine minimale Wärmeausdehnung auf und kann daher schnellen Temperaturschwankungen standhalten, ohne zu zerbrechen.

Aufgrund seiner geringeren thermischen Stabilität kann gewöhnliches Glas bei schnellen Temperaturwechseln brechen.

Quarzglas ist abriebfester als gewöhnliches Glas.

Quarzglas ist teurer als gewöhnliches Glas, da die Produktionskosten viel höher sind.

Quarz und Glas haben ähnliche Anwendungsbereiche und spielen eine wichtige Rolle bei Dekorations- und Industriezwecken. Es gibt jedoch erhebliche Unterschiede zwischen den beiden, vor allem in ihren elektrischen Eigenschaften und Anwendungsbereichen.

Glas ist ein guter elektrischer Isolator und wird daher häufig zur Herstellung von Türen, Fenstern, Wänden und verschiedenen Einrichtungsgegenständen verwendet. Auch in der Automobil-, Luftfahrt- und Elektronikbranche wird es häufig verwendet.

Glas hat ein breites Anwendungsspektrum, verfügt jedoch nicht über die besonderen Eigenschaften von Quarzglas und ist daher für anspruchsvolle Anwendungen ungeeignet.

Im Gegensatz dazu wird Quarz mit seiner guten Leitfähigkeit häufig in Hightech-Bereichen wie Halbleitern, Punktlichtquellen, optischen und chemischen Instrumenten, medizinischer Ausrüstung und anderen verwendet.

Aufgrund seiner starken chemischen Si-O-Bindungen und seiner kompakten Struktur weist Quarz eine hervorragende optische Leistung auf. Transparentes Quarzglas weist eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit über das gesamte Spektrum von ultravioletten bis hin zu infraroten Wellenlängen auf, weshalb es in optischen Instrumenten und Hightech-Bereichen weit verbreitet ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Quarzglas eine hohe Temperaturbeständigkeit, ausgezeichnete chemische und thermische Stabilität, überragende optische Transparenz und hervorragende elektrische Isoliereigenschaften bietet, was es zum bevorzugten Material für verschiedene Branchen wie Halbleiter und Optik macht. Obwohl gewöhnliches Glas im Bausektor weit verbreitet ist, fehlen ihm die besonderen Eigenschaften von Quarzglas und es kann die strengen Anwendungsanforderungen nicht erfüllen.

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