Zer da Fused Silice

Silice funditua, kuartzo fusionatua bezala ere ezaguna, sintetikoa da, silizio dioxidoaren forma amorfoa (SiO2). Garbitasun handiko silize harea edo kuartzo kristalak oso tenperatura altuetan urtuz sortzen da.. Material hau ezaugarri optiko eta termiko apartekoengatik da ezaguna, errendimendu handiko hainbat aplikaziotarako aproposa bihurtuz.

Silizio dioxidoa (SiO2) Silizioko atomo batez eta bi oxigeno atomoz osatutako konposatu kimikoa da. Normalean naturan kuartzo gisa eta izaki bizidunetan aurkitzen da. Silizio dioxidoak garbitasun maila altua du ezpurutasun minimoekin, Ezinbesteko materiala bihurtu da hainbat industrietan.

 

Silizio dioxidoaren konposizio kimikoa

Silizio dioxidoa (SiO2):

• Formula: SiO2
• Pisu molekularra: 60.08 g / mol
• Konposizio: 1 Zatia silizioa (Eta), 2 piezak oxigenoa (O)
• Agerpen: Gardena trinkoa
• Garbitasun: Garbitasun handia ezpurutasun minimoekin

 

Funtsezko ezaugarriak

• Urtze puntu altua: ~ 1710 ° C (3110° F)
• Gogortasun: Mohs gogortasuna 7
• Egonkortasun kimikoa: Kimikoki inertea baldintza gehienetan
• Ezaugarri elektrikoak: Isolatzailea bere forma hutsan, baina erdieroalea izateko alda daiteke

 

Eska

• Beiraren fabrikazioa: Osagai nagusia beiraren ekoizpenean.
• Erdieroaleen industria: Osagai elektronikoen fabrikazioan erabiltzen da propietate isolatzaileengatik.
• Eraikuntza: Hormigoi eta zementuzko lehengai gisa erabiltzen da.
• Janaria eta farmazia: Janari eta farmaziak dituzten caking agente gisa erabiltzen da.

 

Purutasunaren gogoetak

Purutasun handiko silizio dioxidoa funtsezkoa da elektronikan eta optikan aplikazioetarako, non ezpurutasunak errendimendua nabarmen eragin dezake. SIO2 fintze prozesuak metalak bezalako kutsatzaileak kentzea dakar, Konposatu organikoak, eta silikorik gabeko beste elementu batzuk.

 

Partiberriko:

Deskribatu dituzun propietateetan oinarrituta, Ezaugarri konbinazio paregabea duen material bat aipatzen duzula dirudi. Hona hemen propietate horiek egokitzen dituen materialaren adibidea:

Silice fusa (Silizio dioxidoa, SiO2)

Partiberriko:

• Gardentasuna:
  • Gardentasun optiko bikaina erakusten du, batez ere ultramoreetan (UV) irismen: Fusion Silica ezaguna da UV espektroan aparteko gardentasuna dela eta, UV optika eta fotolitografia bezalako aplikazioetarako aproposa da.
• Egonkortasun termikoa:
  • Tenperatura altuak jasaten ditu 1000 ºC-ko edo gehiagoko deformazio edo kristalizazio garrantzitsurik gabe: Fusion silizeak oso urtze puntu handia du (~ 1650 ° C) eta bere egitura eta egonkortasuna mantentzen ditu tenperatura altuetan, tenperatura handiko aplikazioetarako funtsezkoa da.
• Hedapen termiko baxua:
  • Hedapen termikoaren koefiziente txikia du, Tenperatura-tarte zabal batean dimentsioaren egonkortasuna eskatzen duten aplikazioetarako egokia da: Fusion silizearen ezaugarri nabarmenetako bat hedapen termikoko koefizientea da, dimentsioaren egonkortasuna bermatzen du hainbat tenperaturetan.
• Isolatzaile elektrikoa:
  • Isolamendu elektriko handiko propietateak erakusten ditu, industria elektriko eta erdieroaleetan erabilgarria bihurtuz: Fusion Silica isolatzaile elektriko bikaina da, Substratuen eta isolamenduaren erdieroale industrian oso erabilia.
• Inertetasun kimikoa:
  • Azido gehienen erresistentea, oinarriak, eta beste substantzia korrosibo batzuk: Fusion silizea kimikoki inertea da, Produktu kimiko gehienen aurkako erasoa azido hidrofluorikoa izan ezik, Ingurune kimiko gogorretan erabiltzeko egokia da.
• Indar mekanikoa:
  • Indar mekaniko altua erakusten du, estresa eta presioa mekanikoa jasateko aukera emanez: Fusionatutako silizea ez da material gogorrena, Indar eta gogortasun mekaniko handia eskaintzen du, Hainbat baldintzetan iraunkorra bihurtuz.

Eska:

• Optika eta fotonika: UV barrutian duen gardentasun handia dela eta, Fusion silizea lenteetan erabiltzen da, Mirrors, eta Windows tresna optikoetarako.
• Erdieroaleak: Bere propietate isolatzaile elektrikoek erdieroaleen fabrikazioan eta gailu mikroelektronikoetarako substratu gisa erabiltzeko egokia da.
• Aeroespaziala eta defentsa: Silizea fusionatuaren egonkortasun termiko eta hedapen termiko baxuak tenperatura handiko inguruneetan zehaztasun osagaiak egiteko aproposa da.
• Prozesamendu kimikoa: Bere inertutasun kimikoek produktu kimiko oldarkorrekiko esposizioa duten inguruneetan erabil daiteke.

 

Eska:

1. Optikoak:

• Erabileruse:
  • Elinak: Fusion silizea lenteak UV-n lan egiten dute, ikusgarri, eta IR aplikazioak aparteko argitasun eta argi xurgapenagatik espektro zabaleko barrutian.
  • Mantentze: Fusionatutako silizea gardenak tresna optikoetan erabiltzen dira, distortsiorik gabe argia igarotzea ahalbidetzeko.
  • Mirrors: Zehaztasun handiko sistema optikoetan ispiluen substratuetarako erabiltzen da, Teleskopioak eta laser sistemak barne.

2. Erdieroaleen industria:

• Erabileruse:
  • Osagai erdieroaleak: Fusion silizea substratu material gisa erabiltzen da eta erdieroaleen produkzioan isolamendu elektrikoaren propietate bikainak direla eta.
  • Egonkortasun termikoa: Deformaziorik gabeko tenperatura altuak jasateko gaitasuna funtsezkoa da fabrikazio prozesu erdieroaleetan, hala nola, lurrun kimikoen gordailua (Cld) eta plasma grabatzea.

3. Laser teknologia:

• Erabileruse:
  • Laser irabazteko komunikabideak: Fusion silizea estatu solidoaren laserretan erabiltzen da laser aktiboentzako material ostalari gisa.
  • Zuntz optikoak: Purutasun handiko fusion silizea zuntz optikoetarako material nagusia da, Laser bidezko komunikaziorako eta transmisiorako ezinbestekoak direnak.
  • Laser leihoak: Potentzia handiko laser sistemetan erabilia gardentasun optiko handia eta erresistentzia termikoa direla eta.

4. Industria kimikoa:

• Erabileruse:
  • Gurutzigarriak: Fusion silizea funtsezkoak dira substantzia erreaktiboak edo hutsak mantentzeko, beren inertasun kimikoagatik.
  • Erreakzio ontziak: Erreaktore kimikoetan enplegatua, non korrosioarekiko erresistentzia eta tenperatura altuak behar diren.

5. Zehaztasun Ingeniaritza:

• Erabileruse:
  • Zehaztasun tresnak: Fusion Silica dimentsio altuko egonkortasuna eta shock termikoarekiko erresistentzia behar duten tresnetan erabiltzen da, hala nola interferometroak eta doitasun handiko neurketa gailuak.
  • Ekipamenduen osagaiak: Fusionatutako silizea duten osagaiak neurketa eta egonkortasun zehatzak kritikoak diren aplikazioetan erabiltzen dira.

6. Eguzki industria:

• Erabileruse:
  • Eguzki-zelulak: Fusion silizea eguzki-zelulen enkapsulazioan eta babesan erabiltzen da eguzki erradiazio eta ingurumen estresak jasateko gaitasunaren gardenaren ondorioz.
  • Eguzki panelak: Eguzki panelen ekoizpenean erabiltzen da, beren eraginkortasuna eta iraupena lagunduz zelulak degradazio termiko eta kimikoetatik babestuz.

 

Silizea fusionatzeko fabrikazio prozesua:

1. Lehengaia prestatzea:

• Hautaketa:
  • Purutasun handiko silizea harea edo kuartzozko kristal naturalak lehengai nagusiak aukeratzen dira.
  • Material horiek hautatutako silizea eta gutxieneko ezpurutasunak hautatzen dira azken produktuaren nahi diren propietateak ziurtatzeko.

2. Ur:

• Beroketa:
  • Lehengaiak 1700 ºC-tik gorako tenperaturak jasaten ditu, normalean metodo hauetako bat erabiliz:
    • Arku elektrikoaren berogailua: Arku elektrikoko labe batek silizeak urtzeko behar diren tenperatura altuak sortzen ditu.
    • Erresistentziaren berogailua: Erresistentzia labe batean, Erresistentzia elektrikoa silizea urtzeko beroa sortzeko erabiltzen da.
  • Urripen:
    • Urtze prozesuan zehar, Gainerako ezpurutasunak normalean kentzen dira, Molten silizea garbitasun handia ziurtatuz.

3. Osatzen:

• Teknika:
  • Silizea urtua nahi diren formularioetan eratzen da hainbat tekniken bidez, baita ... Ere:
    • Pastel: Molten silizeak moldeetan isurtzea forma eta tamaina zehatzak sortzeko.
    • Premiazko: Silizea urtzen presioa aplikatuz moldeetan dimentsio eta forma zehatzak lortzeko.
    • Nolaatu: Moldeak erabiltzea silizea urtuko forma eta egitura konplexuak osatzeko.

4. Barne:

• Hotza:
  • Formako silizea pixkanaka eratzen da eraketa prozesuan garatu ahal izan diren barneko estresak arintzeko modu kontrolatuan.
  • Labea barneratzea:
    • Eratutako silizea piezak labeetan sartzen dira, tenperatura poliki-poliki murrizten den aldi luze batean.
  • Propietateen hobekuntza:
    • Hozteko prozesu motel honek fusio silizea propietate mekanikoak hobetzen ditu, Bere indarra eta iraunkortasuna hobetzea.

 

Laburpen:

Silizea fusionatuaren fabrikazio prozesuak garbitasun handiko lehengaien aukeraketa zaindua dakar, Urtu eta eraketa teknika zehatzak, eta salmenta aparteko optikoa duen materiala ekoizteko kontrola, termal, elektriko, eta propietate mekanikoak. Prozesu honek silize fusionaren kalitate eta fidagarritasun handia bermatzen du optikoetan aplikazio aurreratuetarako, Erdieroaleen fabrikazioa, Laser teknologia, industria kimikoa, Zehaztasun Ingeniaritza, eta eguzki industria.

 

Silizea fusionatuen aldaerak:

1. Silizea fusionatu:

• Deskribapen:
  • Silizea purua urtzen eta sendotuta sortutako silizea gardena (SiO2).
• Partiberriko:
  • Argitasun optiko handia eta gardentasuna UV zehar, ikusgarri, eta IR uhin-luzerak.
  • Egonkortasun termiko bikaina eta hedapen termiko baxua.
  • Inertutasun kimiko altua eta isolamendu elektrikoaren propietateak.
• Eska:
  • Zehaztasun handiko optikoetan erabiltzen da, UV eta IR Windows, elinak, Mirrors, eta erdieroaleen fabrikazioa.

2. Kuartzoz:

• Deskribapen:
  • Silizea beira aipatzen du kuartzozko eduki handia duena, normalean baino handiagoa 99.9% SiO2.
• Partiberriko:
  • Fusio silizea, baina askotan garbitasun maila altuagoarekin, propietate optiko eta termiko desberdinak sortzea.
  • Salbuespeneko erresistentzia thock termikoarekiko eta tenperatura altuetara.
  • Garbitasun kimiko altua, Laborategiko eta industria aplikazioetarako aproposa da.
• Eska:
  • Garbitasun handiko produktu kimikoan lan egiten da, Tenperatura handiko laborategiko ekipamendua, eta osagai optiko espezializatuak.

3. Dopatutako fusion silizea:

• Deskribapen:
  • Silizea fusionatu da, dopante zehatzekin aldatu dena bere optikoa aldatzeko, termal, edo aplikazio espezializatuen propietate mekanikoak.
• Partiberriko:
  • Dopin optikoa: Fluorina edo boroa bezalako dopanteak gehitu daitezke errefrakzio indizea aldatzeko edo UV transmisioa hobetzeko.
  • Dopin termikoa: Titanio edo aluminio bezalako gehigarriek egonkortasun termikoa hobetu dezakete eta hedapen termikoa murriztu dezakete.
  • Doping mekanikoa: Cerium bezalako elementuen sartzeak erradiazioarekiko erresistentzia edo indar mekanikoa hobetu ditzake.
• Eska:
  • Pertsonalizatutako zuntz optikoetan erabiltzen da, Laser osagaiak, Erradiazioarekiko materialak, eta zehaztu gabeko propietateak behar diren doitasun ingeniaritzako aplikazioak.

 

Ingurumenaren gaineko eragina eta etorkizuneko joerak fusionatutako silizea:

Ingurumen-inpaktua:

• Ingurumenarekiko benign:
  • Fusion Silica ingurumena ontzat jotzen da, Produkzioan zehar produktu kimiko edo kutsatzaile kaltegarriak kaleratzen ez dituenez, erabilpen, edo botatzea. Bere izaera inerteak esan nahi du ez duela ingurumen-osagaiekin erreakzionatzen, hainbat aplikazioetarako segurua da.
• Birziklapen ekimen mugatuak:
  • Fusion silizea birziklatzea bere aplikazio askoren garbitasun eskakizun zorrotzak direla eta mugatuta dago. Erabilitako silizea erabilitako arazketa eta birprozesatzearekin lotutako kostu altuek abantailak gainditzen dituzte, Birziklatze ahalegin minimoak sor ditzake.

Etorkizuneko joerak:

• Propietate hobetuak:
  • Ikerketa eta garapena: Etengabe r&D ahaleginak gardentasun optikoa areagotzea du helburu, Indar mekanikoa, eta silizea fusionatuaren egonkortasun termikoa. Materialen Zientzia eta Ingeniaritza Tekniketako berrikuntzak errendimendu handiko aplikazioetarako silizea aldaera handiagoak ekoiztea espero da.
• Sortzen ari diren aplikazioak:
  • Kuantiko teknologia: Fusion Silica informatika eta komunikazio sistema kuantikoetan erabiltzeko esploratzen ari da, non bere garbitasun handia eta aparteko propietate optikoek informazio kuantikoaren manipulazioa eta transmisioa erraztu ditzakete.
  • Fotovoltaikoak: Eguzki teknologian aurrerapen jarraituak zelula eta panel fotovoltaikoetan silizea erabiltzea bultzatzen ari dira, Gardentasuna eta egonkortasun termikoa aprobetxatuz eguzki energiaren sistemaren eraginkortasuna eta iraunkortasuna hobetzeko.