La Differenza Tra il Quarzo e Vetro

Poiché la società continua ad evolversi rapidamente, i tipi di vetro sono diventati sempre più diversificati, soddisfacendo le esigenze di varie occasioni. Modificando il materiale e le prestazioni, i materiali in vetro possono subire diversi cambiamenti, rendendoli più stabili e durevoli. Il vetro al quarzo è un tipo speciale di vetro emerso con lo sviluppo dei tempi. Ma conosci le differenze tra quarzo e vetro e quali vantaggi offrono? Lascia che te li presenti qui sotto:

Il quarzo è uno dei minerali ampiamente distribuiti sulla superficie terrestre. Esistono vari tipi di quarzo. Viene utilizzato come materia prima per la ceramica di tutti i giorni, come quarzo venato, sabbia di quarzo, quarzite, arenaria, pietra di silicio, calcedonio, diatomite e altri. Ha la stessa origine della sabbia e del cristallo ordinari.

Il vetro viene classificato in vetro piano e vetro lavorato in profondità. Il vetro piano è principalmente suddiviso in vetro piano trafilato (che può essere ulteriormente classificato in fessura aperta e senza fessura), vetro piano tirato e vetro float. Il vetro float sta diventando il metodo tradizionale di produzione del vetro grazie a fattori quali lo spessore uniforme, le superfici superiori e inferiori lisce e parallele, l'elevata produttività della manodopera, la facile gestione e altro ancora.

Il quarzo è un cristallo, un minerale composto da biossido di silicio (SiO2). Il quarzo puro è incolore e trasparente, ma a causa della presenza di tracce di ioni coloranti, inclusioni finemente disperse o centri di colore, la sua trasparenza è ridotta, mostrando vari colori. Ha una lucentezza vetrosa e la superficie della frattura ha una lucentezza grassa. Ha una durezza di 7, nessuna scissione, una frattura a guscio, un peso specifico di 2,65 e piezoelettricità.

Il vetro è un materiale non cristallino, inorganico, non metallico, generalmente costituito da vari minerali inorganici (come sabbia di quarzo, borace, triossido di boro, barite, carbonato di bario, calcare, feldspato, carbonato di sodio, ecc.) e da un piccolo numero di materiali ausiliari.

Nel commercio industriale, il vetro viene formalmente chiamato cristallo di vetro tagliato, mentre il quarzo viene chiamato cristallo di quarzo. Altri nomi per il vetro includono cristallo pregiato, cristallo Swarovski, cristallo tagliato o cristallo austriaco.

I componenti principali del vetro ordinario sono il silicato di sodio, il biossido di silice e il silicato di calcio, con un contenuto di biossido di silice generalmente compreso tra 70% e 75%. Ad esempio, i cristalli di vetro incisi contengono tanto biossido di silice 80%. Altri componenti includono ossido di sodio, ossido di calcio e altri metalli alcalini o alcalino-terrosi per abbassare la temperatura di fusione e migliorare le proprietà del materiale. Questi componenti limitano anche alcuni aspetti del vetro comune, come la scarsa stabilità termica e le proprietà ottiche inferiori rispetto al vetro al quarzo.

Il quarzo, d'altra parte, viene fuso dal biossido di silice puro, che è superiore a 99%. Sia il cristallo di quarzo naturale che il cristallo di quarzo sintetico contengono almeno biossido di silice 99%.

Il quarzo ha una durezza che può raggiungere Mohs 7, il che significa che anche se usi un coltello, una pala o una sfera di filo d'acciaio per graffiare il quarzo, non verrà danneggiato. Il vetro, invece, ha generalmente una durezza compresa tra 5,5 e 6 Mohs.

Il vetro al quarzo mostra un'eccezionale trasmissione della luce attraverso l'intero spettro, dall'ultravioletto all'infrarosso, con una trasmittanza della luce visibile superiore a 92% e una trasmittanza dello spettro ultravioletto superiore a 80%.

Sebbene il vetro comune abbia anche una buona trasparenza ottica, potrebbe presentare limitazioni in determinati intervalli spettrali rispetto al vetro al quarzo.

Il vetro comune è generalmente incolore, mentre il quarzo solitamente ha un po' di colore. Il quarzo contiene tracce di ioni coloranti o corpi inclusi finemente dispersi, che gli conferiscono vari colori e ne riducono la trasparenza. Esempi di colori del quarzo includono giallo oro, fumoso, rosa e viola. Il quarzo è formato dalla combinazione di altri cristalli (come il citrino e l'ametista).

Il vetro al quarzo ha un punto di rammollimento di circa 1730°C e può essere utilizzato a lungo termine a 1100°C, con temperature a breve termine che raggiungono i 1450°C. Ciò lo rende altamente resistente alle alte temperature e al fuoco, rendendolo un tipico materiale ignifugo. In generale, finché il contenuto di quarzo del vetro al quarzo è superiore a 94%, può bloccare completamente le fiamme libere senza bruciare se esposto ad esse, rendendolo adatto, ad esempio, all'uso come controsoffitti della cucina.

Anche se il quarzo viene riscaldato rovente e poi posto immediatamente in acqua, non è soggetto a screpolature. Al contrario, il vetro normale ha una resistenza al calore inferiore e non può resistere a temperature estreme come il vetro al quarzo. Una volta riscaldato al rovente, il vetro normale si romperà immediatamente.

Il vetro al quarzo ha un'eccellente resistenza alla corrosione tranne che all'acido fluoridrico, superando la ceramica di 30 volte e l'acciaio inossidabile di 150 volte.

Il vetro ordinario è suscettibile alle reazioni chimiche con sostanze acide, rendendolo meno adatto ad applicazioni che richiedono un'elevata resistenza alla corrosione chimica.

Il vetro al quarzo ha un'espansione termica minima, che gli consente di resistere a rapidi cambiamenti di temperatura senza rompersi.

Il vetro comune può fratturarsi in caso di rapidi sbalzi di temperatura a causa della sua scarsa stabilità termica.

Il vetro al quarzo è più resistente all'abrasione rispetto al vetro normale.

Il vetro al quarzo è più costoso del vetro normale perché il suo costo di produzione è molto più elevato.

Quarzo e vetro hanno aree di applicazione simili, svolgendo un ruolo significativo nella decorazione e negli scopi industriali. Tuttavia, ci sono notevoli differenze tra i due, principalmente nelle loro proprietà elettriche e nei campi di applicazione.

Il vetro è un buon isolante elettrico, quindi è comunemente usato per produrre porte, finestre, pareti e vari oggetti di arredamento. È ampiamente utilizzato anche nei settori automobilistico, aerospaziale ed elettronico.

Il vetro ha una vasta gamma di applicazioni ma non ha le proprietà speciali del vetro al quarzo, il che lo rende inadatto per applicazioni impegnative.

Al contrario, il quarzo, con la sua buona conduttività, si trova comunemente in campi ad alta tecnologia come semiconduttori, sorgenti puntiformi di luce, strumenti ottici e chimici, apparecchiature mediche e altri.

Grazie ai suoi forti legami chimici Si-O e alla struttura compatta, il quarzo mostra eccellenti prestazioni ottiche. Il vetro al quarzo trasparente dimostra un'eccezionale trasmissione della luce attraverso l'intero spettro, dalle lunghezze d'onda ultraviolette a quelle infrarosse, rendendolo ampiamente utilizzato negli strumenti ottici e nei campi high-tech.

In sintesi, il vetro al quarzo offre resistenza alle alte temperature, eccellente stabilità chimica e termica, trasparenza ottica superiore ed eccezionali proprietà di isolamento elettrico, che lo rendono il materiale preferito per vari settori, come quello dei semiconduttori e dell'ottica. Sebbene il vetro comune sia ampiamente utilizzato nel settore edile, non possiede le proprietà speciali del vetro al quarzo e non può soddisfare i rigorosi requisiti applicativi.

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