Sabiedrībai turpinot strauji attīstīties, stikla veidi ir kļuvuši arvien dažādāki, apmierinot dažādu gadījumu vajadzības. Pielāgojot tā materiālu un veiktspēju, stikla materiāli var tikt pakļauti dažādām izmaiņām, padarot tos stabilākus un izturīgākus. Kvarca stikls ir īpašs stikla veids, kas ir radies līdz ar laika attīstību. Bet vai jūs zināt atšķirības starp kvarcu un stiklu un kādas priekšrocības tie piedāvā? Ļaujiet man iepazīstināt jūs ar tiem zemāk:
Kvarcs: daudzpusīgs minerāls
Kvarcs ir viens no plaši izplatītajiem minerāliem uz Zemes virsmas. Ir dažādi kvarca veidi. To izmanto kā izejvielas ikdienas keramikai, piemēram, dzīslu kvarcam, kvarca smiltīm, kvarcītam, smilšakmenim, silīcija akmenim, halcedonam, diatomītam un citiem. Tā izcelsme ir tāda pati kā parastajām smiltīm un kristālam.
Stikls: kategorijas un ražošana
Stikls tiek klasificēts plakanā stiklā un dziļi apstrādātā stiklā. Plakanais stikls galvenokārt tiek iedalīts vilktajā plakanajā stiklā (kuru var sīkāk iedalīt atvērtā un bez spraugām), velkamajā plakanajā stiklā un pludinātajā stiklā. Pludinātais stikls kļūst par galveno stikla ražošanas metodi, pateicoties tādiem faktoriem kā tā vienmērīgs biezums, gludas un paralēlas augšējās un apakšējās virsmas, augsta darba ražīgums, vienkārša pārvaldība un citi.
Virsmas izskata atšķirības
Kvarcs ir kristāls, minerāls, kas sastāv no silīcija dioksīda (SiO2). Tīrais kvarcs ir bezkrāsains un caurspīdīgs, bet, ņemot vērā krāsvielu jonu, smalki izkliedētu ieslēgumu vai krāsu centru esamību, tā caurspīdīgums ir samazināts, parādot dažādas krāsas. Tam ir stikla spīdums, un lūzuma virsmai ir taukains spīdums. Tā cietība ir 7, nav šķelšanās, čaulas veida lūzums, īpatnējais svars ir 2,65 un pjezoelektrība.
Stikls ir nekristālisks, neorganisks, nemetālisks materiāls, ko parasti veido dažādi neorganiski minerāli (piemēram, kvarca smiltis, boraks, bora trioksīds, barīts, bārija karbonāts, kaļķakmens, laukšpats, sodas pelni utt.) un neliela daļa palīgmateriāli.
Terminoloģija
Rūpnieciskajā tirdzniecībā stiklu formāli dēvē par grieztu stikla kristālu, bet kvarcu par kvarca kristālu. Citi stikla nosaukumi ir smalks kristāls, Swarovski kristāls, griezts kristāls vai Austrijas kristāls.
Sastāvs
Parastā stikla galvenās sastāvdaļas ir nātrija silikāts, silīcija dioksīds un kalcija silikāts, un silīcija dioksīda saturs parasti ir no 70% līdz 75%. Piemēram, iegravēti stikla kristāli satur 80% silīcija dioksīdu. Citas sastāvdaļas ir nātrija oksīds, kalcija oksīds un citi sārmu vai sārmzemju metāli, lai pazeminātu kušanas temperatūru un uzlabotu materiāla īpašības. Šīs sastāvdaļas ierobežo arī dažus parastā stikla aspektus, piemēram, sliktu termisko stabilitāti un sliktākas optiskās īpašības salīdzinājumā ar kvarca stiklu.
No otras puses, kvarcs tiek izkausēts no tīra silīcija dioksīda, kas pārsniedz 99%. Gan dabīgais kvarca kristāls, gan sintētiskais kvarca kristāls satur vismaz 99% silīcija dioksīdu.
Cietība
Kvarca cietība var sasniegt Mosa 7, kas nozīmē, ka pat tad, ja izmantojat nazi, lāpstu vai tērauda stieples lodi, lai skrāpētu kvarcu, tas netiks bojāts. No otras puses, stikla cietība parasti ir tikai no 5,5 līdz 6 pēc Mosa.
Optiskā caurspīdīgums
Kvarca stiklam piemīt izcila gaismas caurlaidība visā spektrā no ultravioletā līdz infrasarkanajam, un redzamās gaismas caurlaidība pārsniedz 92% un ultravioletā spektra caurlaidība pārsniedz 80%.
Lai gan parastajam stiklam ir arī laba optiskā caurspīdīgums, tam var būt ierobežojumi noteiktos spektra diapazonos salīdzinājumā ar kvarca stiklu.
Krāsa
Parastais stikls parasti ir bezkrāsains, savukārt kvarcam parasti ir kāda krāsa. Kvarcs satur krāsvielu jonus vai smalki izkliedētus ieslēguma ķermeņus, kas piešķir tam dažādas krāsas un samazina tā caurspīdīgumu. Kvarca krāsu piemēri ir zeltaini dzeltena, dūmakaina, rozā un violeta. Kvarcs veidojas, apvienojoties citiem kristāliem (piemēram, citrīns un ametists).
Augstas temperatūras izturība
Kvarca stikla mīkstināšanas punkts ir aptuveni 1730°C, un to var ilgstoši izmantot 1100°C temperatūrā, īslaicīgi sasniedzot 1450°C. Tas padara to ļoti izturīgu pret augstām temperatūrām un uguni, padarot to par tipisku ugunsdrošu materiālu. Parasti, ja kvarca stikla kvarca saturs ir lielāks par 94%, tas var pilnībā bloķēt atklātas liesmas, nesadegot, ja tās tiek pakļautas, padarot to piemērotu lietošanai, piemēram, kā virtuves darba virsmas.
Pat ja kvarcs tiek uzkarsēts līdz karstumam un pēc tam nekavējoties ievietots ūdenī, tas nav pakļauts plaisāšanai. Turpretim parastajam stiklam ir zemāka karstumizturība un tas nevar izturēt ārkārtējas temperatūras, piemēram, kvarca stiklu. Kad parasts stikls ir uzkarsēts līdz karstumam, tas nekavējoties saplaisās.
Ķīmiskā izturība
Kvarca stiklam ir lieliska izturība pret koroziju, izņemot fluorūdeņražskābi, kas 30 reizes pārspēj keramiku un 150 reizes nerūsējošo tēraudu.
Parastais stikls ir jutīgs pret ķīmiskām reakcijām ar skābām vielām, padarot to mazāk piemērotu lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta ķīmiskā izturība pret koroziju.
Termiskā stabilitāte
Kvarca stiklam ir minimāla termiskā izplešanās, kas ļauj tam izturēt straujas temperatūras izmaiņas, nesalaužot.
Parasts stikls var saplīst strauju temperatūras izmaiņu rezultātā tā vājākas termiskās stabilitātes dēļ.
Nodilumizturība
Kvarca stikls ir nodilumizturīgāks nekā parastais stikls.
Ražošanas izmaksas
Kvarca stikls ir dārgāks par parasto stiklu, jo tā ražošanas izmaksas ir daudz augstākas.
Pielietojuma lauki
Kvarcam un stiklam ir līdzīgas pielietojuma jomas, un tiem ir nozīmīga loma apdares un rūpnieciskos nolūkos. Tomēr starp abiem ir ievērojamas atšķirības, galvenokārt to elektriskajās īpašībās un pielietojuma diapazonos.
Stikls ir labs elektroizolators, tāpēc to parasti izmanto durvju, logu, sienu un dažādu mājas dekoru priekšmetu ražošanā. To plaši izmanto arī automobiļu, kosmosa un elektronikas nozarēs.
Stiklam ir plašs pielietojumu klāsts, taču tam trūkst kvarca stikla īpašo īpašību, tāpēc tas nav piemērots prasīgiem lietojumiem.
Turpretim kvarcs ar tā labo vadītspēju parasti ir atrodams augsto tehnoloģiju jomās, piemēram, pusvadītājos, punktveida gaismas avotos, optiskajos un ķīmiskajos instrumentos, medicīnas iekārtās un citās.
Pateicoties spēcīgajām Si-O ķīmiskajām saitēm un kompaktajai struktūrai, kvarcam ir lieliska optiskā veiktspēja. Caurspīdīgs kvarca stikls demonstrē izcilu gaismas caurlaidību visā spektrā no ultravioletā līdz infrasarkanajiem viļņu garumiem, padarot to plaši izmantotu optiskajos instrumentos un augsto tehnoloģiju jomās.
Secinājums
Rezumējot, kvarca stikls piedāvā augstas temperatūras izturību, izcilu ķīmisko un termisko stabilitāti, izcilu optisko caurspīdīgumu un izcilas elektriskās izolācijas īpašības, padarot to par vēlamo materiālu dažādām nozarēm, piemēram, pusvadītājiem un optikai. Lai gan parasto stiklu plaši izmanto būvniecības nozarē, tam trūkst kvarca stikla īpašo īpašību un tas neatbilst stingrām lietošanas prasībām.
Lai iegūtu augstas kvalitātes kvarca caurules un pielāgotus risinājumus, lūdzu, sazinieties ar mums Globālā kvarca caurule. Mūsu zināšanas par kvarca stikla izstrādājumiem nodrošina uzticamu veiktspēju un izturību un atbilst jūsu īpašajām prasībām.
Autors
Kaspers Pengs ir pieredzējis eksperts kvarca cauruļu nozarē. Viņam ir vairāk nekā desmit gadu pieredze, un viņam ir dziļa izpratne par dažādiem kvarca materiālu pielietojumiem un padziļinātas zināšanas par kvarca apstrādes metodēm. Kaspera pieredze kvarca cauruļu projektēšanā un ražošanā ļauj viņam piedāvāt pielāgotus risinājumus, kas atbilst unikālām klientu vajadzībām. Ar Casper Peng profesionālo rakstu palīdzību mēs vēlamies sniegt jums jaunākās nozares ziņas un praktiskākos tehniskos norādījumus, lai palīdzētu jums labāk izprast un izmantot kvarca cauruļu izstrādājumus.
Skatīt visas ziņas