Разница между кварцем и стеклом

Поскольку общество продолжает быстро развиваться, типы стекла становятся все более разнообразными, отвечая потребностям различных случаев. Регулируя материал и характеристики стеклянных материалов, можно претерпевать различные изменения, делая их более стабильными и долговечными. Кварцевое стекло – это особый вид стекла, возникший с развитием времени. Но знаете ли вы, в чем разница между кварцем и стеклом и какие преимущества они предлагают? Позвольте мне представить их вам ниже:

Кварц – один из широко распространенных минералов на поверхности Земли. Существуют различные виды кварца. Его используют в качестве сырья для бытовой керамики, такой как жильный кварц, кварцевый песок, кварцит, песчаник, кремниевый камень, халцедон, диатомит и другие. Он того же происхождения, что и обычный песок и хрусталь.

Стекло подразделяется на плоское стекло и стекло глубокой обработки. Листовое стекло в основном делится на тянутое плоское стекло (которое можно разделить на открытое и безщелевое), тянутое плоское стекло и флоат-стекло. Флоат-стекло становится основным методом производства стекла благодаря таким факторам, как его равномерная толщина, гладкие и параллельные верхняя и нижняя поверхности, высокая производительность труда, простота управления и многое другое.

Кварц – это кристалл, минерал, состоящий из диоксида кремния (SiO2). Чистый кварц бесцветен и прозрачен, но из-за присутствия следовых ионов красителей, мелкодисперсных включений или центров окраски его прозрачность снижается, проявляя различные цвета. Он имеет стеклянный блеск, а поверхность излома имеет жирный блеск. Он имеет твердость 7, отсутствие спайности, раковидный излом, удельный вес 2,65 и пьезоэлектричество.

Стекло — это некристаллический, неорганический, неметаллический материал, обычно изготавливаемый из различных неорганических минералов (таких как кварцевый песок, бура, триоксид бора, барит, карбонат бария, известняк, полевой шпат, кальцинированная сода и т. д.) и небольшого количества вспомогательные материалы.

В промышленной торговле стекло формально называют хрусталем, а кварц — кристаллом кварца. Другие названия стекла включают тонкий хрусталь, кристалл Сваровски, ограненный хрусталь или австрийский хрусталь.

Основными компонентами обычного стекла являются силикат натрия, диоксид кремния и силикат кальция, при этом содержание диоксида кремния обычно составляет от 70% до 75%. Например, кристаллы стекла с гравировкой содержат до диоксида кремния 80%. Другие компоненты включают оксид натрия, оксид кальция и другие щелочные или щелочноземельные металлы для снижения температуры плавления и улучшения свойств материала. Эти компоненты также ограничивают некоторые аспекты обычного стекла, такие как плохая термическая стабильность и худшие оптические свойства по сравнению с кварцевым стеклом.

Кварц, с другой стороны, выплавляется из чистого диоксида кремния, содержание которого превышает 99%. Как природный кристалл кварца, так и кристалл синтетического кварца содержат как минимум диоксид кремния 99%.

Твердость кварца может достигать 7 по шкале Мооса, а это значит, что даже если вы поцарапаете кварц ножом, лопатой или шариком из стальной проволоки, он не будет поврежден. С другой стороны, стекло обычно имеет твердость всего от 5,5 до 6 по шкале Мооса.

Кварцевое стекло демонстрирует превосходное пропускание света во всем спектре от ультрафиолетового до инфракрасного, при этом коэффициент пропускания видимого света превышает 92%, а коэффициент пропускания ультрафиолетового спектра превышает 80%.

Хотя обычное стекло также имеет хорошую оптическую прозрачность, оно может иметь ограничения в определенных спектральных диапазонах по сравнению с кварцевым стеклом.

Обычное стекло обычно бесцветно, а кварц обычно имеет некоторый цвет. Кварц содержит следы красящих ионов или мелкодисперсные включения, которые придают ему различные цвета и снижают прозрачность. Примеры цветов кварца включают золотисто-желтый, дымчатый, розовый и фиолетовый. Кварц образуется в результате сочетания других кристаллов (например, цитрина и аметиста).

Кварцевое стекло имеет температуру размягчения около 1730°C и может использоваться длительное время при температуре 1100°C, а кратковременные температуры достигают 1450°C. Это делает его очень устойчивым к высоким температурам и огню, что делает его типичным огнестойким материалом. Как правило, пока содержание кварца в кварцевом стекле превышает 94%, оно может полностью блокировать открытое пламя, не горя при воздействии на него, что делает его пригодным, например, для использования в качестве кухонных столешниц.

Даже если кварц нагреть докрасна, а затем сразу поместить в воду, он не склонен к растрескиванию. Напротив, обычное стекло имеет меньшую термостойкость и не может выдерживать экстремальные температуры, как кварцевое стекло. Обычное стекло, нагретое докрасна, сразу же треснет.

Кварцевое стекло обладает превосходной стойкостью к коррозии, за исключением плавиковой кислоты, превосходя керамику в 30 раз и нержавеющую сталь в 150 раз.

Обычное стекло подвержено химическим реакциям с кислотными веществами, что делает его менее подходящим для применений, требующих высокой химической стойкости к коррозии.

Кварцевое стекло имеет минимальное тепловое расширение, что позволяет ему выдерживать резкие изменения температуры без разрушения.

Обычное стекло может треснуть при резких изменениях температуры из-за его плохой термостойкости.

Кварцевое стекло более устойчиво к истиранию, чем обычное стекло.

Кварцевое стекло дороже обычного стекла, поскольку себестоимость его производства значительно выше.

Кварц и стекло имеют схожие области применения, играя важную роль в отделке и промышленных целях. Однако между ними есть заметные различия, прежде всего в их электрических свойствах и областях применения.

Стекло является хорошим электроизолятором, поэтому его обычно используют для изготовления дверей, окон, стен и различных предметов домашнего декора. Он также широко используется в автомобильной, аэрокосмической и электронной промышленности.

Стекло имеет широкий спектр применения, но ему не хватает особых свойств кварцевого стекла, что делает его непригодным для требовательных применений.

Напротив, кварц, обладающий хорошей проводимостью, обычно встречается в высокотехнологичных областях, таких как полупроводники, точечные источники света, оптические и химические инструменты, медицинское оборудование и другие.

Благодаря прочным химическим связям Si-O и компактной структуре кварц демонстрирует превосходные оптические характеристики. Прозрачное кварцевое стекло демонстрирует превосходное пропускание света во всем спектре от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона, что делает его широко используемым в оптических приборах и областях высоких технологий.

Таким образом, кварцевое стекло обладает устойчивостью к высоким температурам, превосходной химической и термической стабильностью, превосходной оптической прозрачностью и выдающимися электроизоляционными свойствами, что делает его предпочтительным материалом для различных отраслей промышленности, таких как производство полупроводников и оптики. Хотя обычное стекло широко используется в строительном секторе, оно не обладает особыми свойствами кварцевого стекла и не может соответствовать строгим требованиям применения.

Для получения высококачественных кварцевых трубок и индивидуальных решений обращайтесь Глобальная кварцевая трубка. Наш опыт в производстве изделий из кварцевого стекла обеспечивает надежную работу и долговечность, а также отвечает вашим конкретным требованиям.