Hvað er blandað kísil

Blandað kísil, Einnig þekkt sem Fused Quartz, er tilbúið, formlaust form kísildíoxíðs (SiO2). Það er framleitt með því að bráðna háháðu kísilsand eða kvarskristalla við mjög hátt hitastig. Þetta efni er þekkt fyrir óvenjulega sjón- og hitauppstreymi, Að gera það tilvalið fyrir ýmis afkastamikil forrit.

Kísildíoxíð (SiO2) er efnasamband sem samanstendur af einu kísilatómi og tveimur súrefnisatómum. Það er oft að finna í náttúrunni sem kvars og í ýmsum lífverum. Kísildíoxíð hefur mikið hreinleika með lágmarks óhreinindi, Að gera það að nauðsynlegu efni í ýmsum atvinnugreinum.

 

Efnasamsetning kísildíoxíðs

Kísildíoxíð (SiO2):

• Formúla: SiO2
• Mólmassa: 60.08 g/mol
• Samsetning: 1 hluti kísil (Og), 2 hlutar súrefni (O)
• Frama: Gegnsætt til hálfgagnsærra solid
• Hreinleiki: Mikil hreinleiki með lágmarks óhreinindi

 

Lykileinkenni

• Hátt bræðslumark: ~ 1710 ° C. (3110° f)
• Hörku: Mohs hörku 7
• Efnafræðilegur stöðugleiki: Efnafræðilega óvirk við flestar aðstæður
• Rafmagns eiginleikar: Einangrari í hreinu formi, en hægt er að breyta því til að vera hálfleiðandi

 

Forrit

• Glerframleiðsla: Aðal innihaldsefni í framleiðslu gleri.
• Hálfleiðaraiðnaður: Notað við framleiðslu rafrænna íhluta vegna einangrunareiginleika þess.
• Smíði: Notað sem hráefni í steypu og sementi.
• Matur og lyfjafyrirtæki: Notað sem andstæðingur-kökunarefni í matvælum og lyfjum.

 

Hreinleika sjónarmið

Mikið hreinleika kísildíoxíðs skiptir sköpum fyrir notkun í rafeindatækni og ljósfræði, þar sem óhreinindi geta haft veruleg áhrif á árangur. Ferlið við að betrumbæta SiO2 felur í sér að fjarlægja mengunarefni eins og málma, Lífræn efnasambönd, og aðrir þættir sem ekki eru kícon.

 

Eignir:

Byggt á þeim eiginleikum sem þú hefur lýst, Það hljómar eins og þú sért að vísa í efni með einstaka blöndu af einkennum. Hér er dæmi um efni sem hentar þessum eiginleikum:

Blandað kísil (Kísildíoxíð, SiO2)

Eignir:

• Gegnsæi:
  • Sýnir framúrskarandi sjóngagnsæi, sérstaklega í útfjólubláu (UV) svið: Sameiginlegt kísil er þekkt fyrir óvenjulegt gegnsæi í UV litrófinu, Að gera það tilvalið fyrir forrit eins og UV ljósfræði og ljósritun.
• Varma stöðugleiki:
  • Þolir hátt hitastig allt að 1000 ° C eða meira án verulegs aflögunar eða kristöllunar: Samsett kísil hefur mjög háan bræðslumark (~ 1650 ° C.) og viðheldur uppbyggingu þess og stöðugleika við hækkað hitastig, sem skiptir sköpum fyrir háhita notkun.
• Lítil hitauppstreymi:
  • Býr yfir lágum stuðul við hitauppstreymi, Að gera það hentugt fyrir forrit sem krefjast víddar stöðugleika yfir breitt hitastigssvið: Einn af framúrskarandi eiginleikum sameinaðs kísils er afar lágur hitauppstreymisstuðull þess, sem tryggir víddar stöðugleika yfir ýmsum hitastigi.
• Rafmagns einangrunarefni:
  • Sýnir háa rafeinangrunareiginleika, Að gera það gagnlegt í rafmagns- og hálfleiðara atvinnugreinum: Byggt kísil er frábært rafmagns einangrunarefni, Notað víða í hálfleiðaraiðnaðinum fyrir undirlag og einangrun.
• Efnafræðileg óvirk:
  • Ónæmur fyrir flestum sýrum, Grunnur, og önnur ætandi efni: Byggt kísil er efnafræðilega óvirk, standast árás frá flestum efnum nema fyrir vatnsfluorsýru, Að gera það hentugt til notkunar í hörðu efnaumhverfi.
• Vélrænn styrkur:
  • Sýnir mikinn vélrænan styrk, leyfa því að standast vélrænan streitu og þrýsting: Þó að blandað kísil sé ekki erfiðasta efnið, það býður upp á talsverðan vélrænan styrk og hörku, Að gera það varanlegt við ýmsar aðstæður.

Forrit:

• Optics and Photonics: Vegna mikils gagnsæis á UV sviðinu, Byggt kísil er notað í linsum, Speglar, og gluggar fyrir sjónhljóðfæri.
• Hálfleiðarar: Rafmagns einangrunareiginleikar þess gera það hentugt til notkunar í hálfleiðara framleiðslu og sem undirlag fyrir ör -rafeindatæki.
• Aerospace og Defense: Hitauppstreymi og lítil hitauppstreymi sameinaðs kísils gerir það tilvalið fyrir nákvæmni íhluta í háhita umhverfi.
• Efnavinnsla: Efnafræðileg óvirkni þess gerir kleift að nota það í umhverfi með útsetningu fyrir árásargjarn efni.

 

Forrit:

1. Ljósfræði:

• Notkun:
  • Linsur: Byggt kísillinsur eru notaðar í UV, sýnilegt, og IR forrit vegna óvenjulegrar skýrleika þeirra og lágmarks ljóss frásogs yfir breitt litrófssvið.
  • Gluggar: Gegnsætt samsett kísilgluggar eru notaðir í sjóntækjum til að leyfa ljósaljós án röskunar.
  • Speglar: Notað sem undirlag fyrir spegla í sjónskerfi með mikilli nákvæmni, þar á meðal sjónauka og leysiskerfi.

2. Hálfleiðaraiðnaður:

• Notkun:
  • Hálfleiðari íhlutir: Samsett kísil er notað sem undirlagsefni og við framleiðslu hálfleiðara tækja vegna framúrskarandi rafeinangrunareiginleika þess.
  • Varma stöðugleiki: Geta þess til að standast hátt hitastig án aflögunar skiptir sköpum í framleiðsluferlum hálfleiðara, svo sem efnafræðileg gufuuppfelling (CVD) og plasma ets.

3. Laser tækni:

• Notkun:
  • Laser græða fjölmiðla: Samsett kísil er notað í leysir í föstu ástandi sem hýsingarefni fyrir leysir-virkir jónir.
  • Ljós trefjar: Mikið hreinleika blandað kísil er aðalefnið fyrir sjóntrefjar, sem eru nauðsynlegir fyrir samskipta og smit með leysir.
  • Laser Windows: Notað í hákerfis leysiskerfi vegna mikils sjóngagnsæis og hitauppstreymis.

4. Efnaiðnaður:

• Notkun:
  • Dafknin: Sameiginleg kísil deigla er notuð til að bráðna og halda mjög viðbrögð eða hreinu efni vegna efnafræðilegrar óvirkni þeirra.
  • Viðbragðsskip: Starfandi í efna reaktorum þar sem ónæmi gegn tæringu og háum hitastigi er krafist.

5. Nákvæmni verkfræði:

• Notkun:
  • Nákvæmni hljóðfæri: Byggt kísil er notað í tækjum sem krefjast mikils stöðugleika og mótstöðu gegn hitauppstreymi, svo sem truflanir og mælingartæki með mikla nákvæmni.
  • Búnaðarhlutar: Íhlutir sem gerðir eru úr sameinuðu kísil eru notaðir í forritum þar sem nákvæmar mælingar og stöðugleiki eru mikilvægir.

6. Sólariðnaður:

• Notkun:
  • Sólarfrumur: Samsett kísil er notað við umbreyting og verndun sólarfrumna vegna gegnsæis þess til sólargeislunar og getu til að þola umhverfisálag.
  • Sólarplötur: Það er notað við framleiðslu á sólarplötum, stuðla að skilvirkni þeirra og langlífi með því að vernda frumurnar gegn varma og efnafræðilegri niðurbroti.

 

Framleiðsluferli við sameinað kísil:

1. Raw efni undirbúningur:

• Val:
  • Háhyggni kísil sandur eða náttúrulegur kvarskristallar eru valdir sem aðal hráefnin.
  • Þessi efni eru valin fyrir mikið kísilinnihald og lágmarks óhreinindi til að tryggja viðeigandi eiginleika lokaafurðarinnar.

2. Bráðnun:

• Upphitun:
  • Hráefnið er háð hitastigi yfir 1700 ° C, venjulega að nota eina af eftirfarandi aðferðum:
    • Rafknúin bogahitun: Rafmagnsbogofn býr til háan hitastig sem þarf til að bræða kísil.
    • Viðnámshitun: Í mótspyrnuofni, Rafmagnsþol er notað til að mynda hita til að bræða kísil.
  • Hreinsun:
    • Meðan á bræðsluferlinu stendur, Öll óhreinindi sem eftir eru eru venjulega fjarlægð, tryggja mikinn hreinleika bráðnu kísilsins.

3. Myndast:

• Tækni:
  • Bráðna kísil er mótað í viðeigandi form með ýmsum aðferðum, þar á meðal:
    • Steypu: Hella bráðnu kísilinu í mót til að búa til ákveðin form og gerðir.
    • Ýta: Notkun þrýstings á bráðna kísil í mótum til að ná nákvæmum víddum og formum.
    • Mótun: Að nota mót til að mynda flókin form og mannvirki frá bráðnu kísilinu.

4. Glitun:

• Kæling:
  • Laga kísilið er smám saman kælt á stjórnaðan hátt til að létta innra álag sem kann að hafa þróast við mótunarferlið.
  • Glæðandi ofnar:
    • Mynduðu kísilbitarnir eru settir í glæðandi ofna, þar sem hitastigið er hægt og rólega lækkað yfir langan tíma.
  • Endurbætur á eiginleikum:
    • Þetta hæga kælingarferli eykur vélrænni eiginleika sameinuðu kísilsins, bæta styrk sinn og endingu.

 

Yfirlit:

Framleiðsluferlið við sameinað kísil felur í, Nákvæm bráðnunar- og myndunartækni, og stjórnaði glitun til að framleiða efni með framúrskarandi sjón, hitauppstreymi, Rafmagns, og vélrænni eiginleika. Þetta ferli tryggir hágæða og áreiðanleika sameinaðs kísils fyrir ýmis háþróaða forrit í ljósfræði, hálfleiðara framleiðslu, Laser tækni, Efnaiðnaðurinn, Nákvæmni verkfræði, og sólariðnaðinn.

 

Afbrigði af sameinuðu kísil:

1. Blandað kísilgleri:

• Lýsing:
  • Gegnsætt kísilgler framleitt með bráðnun og storkandi hreinu kísil (SiO2).
• Eignir:
  • Mikil sjónskýrleiki og gegnsæi yfir UV, sýnilegt, og IR bylgjulengdir.
  • Framúrskarandi hitauppstreymi og lítil hitauppstreymi.
  • Mikil efnafræðileg óvirkni og rafmagns einangrunareiginleikar.
• Forrit:
  • Notað í háum nákvæmni ljósfræði, UV og IR gluggar, linsur, Speglar, og hálfleiðara framleiðslu.

2. Kvarsgler:

• Lýsing:
  • Vísar til kísilgler með háu kvarsinnihaldi, Venjulega meiri en 99.9% SiO2.
• Eignir:
  • Svipað og sameinuð kísil en oft með enn hærra hreinleika stig, sem leiðir til aðeins mismunandi sjón- og hitauppstreymiseiginleika.
  • Framúrskarandi mótspyrna gegn hitauppstreymi og háum hitastigi.
  • Mikill efnahreinleiki, Að gera það tilvalið fyrir rannsóknarstofu og iðnaðar..
• Forrit:
  • Starfandi í efnafræðilegri vinnslu með mikilli hreinleika, Rannsóknarstofubúnaður með háhita, og sérhæfðir sjónhlutir.

3. Dópað blandað kísil:

• Lýsing:
  • Byggt kísil sem hefur verið breytt með sérstökum dópefnum til að breyta ljósleiðaranum, hitauppstreymi, eða vélrænni eiginleika fyrir sérhæfð forrit.
• Eignir:
  • Sjóndóp: Hægt er að bæta dópefnum eins og flúor eða bór til að breyta ljósbrotsvísitölu eða auka UV sendingu.
  • Hitauppstreymi: Aukefni eins og títan eða ál geta bætt hitastöðugleika og dregið úr hitauppstreymi.
  • Vélrænni lyfjamisnotkun: Innleiðing þátta eins og Cerium getur aukið geislunarþol eða vélrænan styrk.
• Forrit:
  • Notað í sérsniðnum sjóntrefjum, laser components, geislunarþolin efni, og nákvæmni verkfræðisumsókna þar sem krafist er sérsniðinna eiginleika.

 

Umhverfisáhrif og framtíðarþróun sameinaðs kísil:

Umhverfisáhrif:

• Umhverfisvænni:
  • Byggt kísil er talin umhverfisvænni góðkynja, þar sem það losar ekki skaðleg efni eða mengunarefni við framleiðslu þess, nota, eða förgun. Óvirk eðli þess þýðir að það bregst ekki við umhverfisþáttum, Að gera það öruggt fyrir ýmis forrit.
• Takmarkað endurvinnsluátak:
  • Endurvinnsla á sameinuðu kísil er takmörkuð vegna strangra hreinleika kröfur fyrir mörg forrit þess. Hár kostnaður sem tengist hreinsun og endurvinnslu notaðrar samofnunar kísils vegur þyngra en ávinningurinn, sem leiðir til lágmarks endurvinnslu..

Framtíðarþróun:

• Auka eiginleika:
  • Rannsóknir og þróun: Áframhaldandi r&D Viðleitni miðar að því að auka enn frekar sjóngagnsæi, vélrænn styrkur, og hitauppstreymi blandaðs kísil. Gert er ráð fyrir.
• Ný forrit:
  • Skammtatækni: Verið er að kanna kísil til notkunar í skammtafræðslu- og samskiptakerfi, Þar sem mikill hreinleiki þess og óvenjulegir sjón eiginleikar geta auðveldað meðferð og smitun skammtaupplýsinga.
  • Photovoltaics: Áframhaldandi framfarir í sólartækni eru að knýja á notkun kísils í ljósmyndafrumum og spjöldum, Nýta gagnsæi þess og hitauppstreymi til að bæta skilvirkni og endingu sólarorkukerfa.