Niezwykłe właściwości szkła kwarcowego – gdzie najlepiej je wykorzystać?

Szkło kwarcowe to materiał, który wyróżnia się wyjątkową czystością chemiczną, odpornością na wysokie temperatury oraz znakomitą przepuszczalnością promieniowania UV. Dzięki tym cechom stało się niezastąpione w laboratoriach, przemyśle optoelektronicznym, a nawet w medycynie. Warto przyjrzeć się bliżej jego właściwościom i sprawdzić, gdzie sprawdza się najlepiej.

Czym jest szkło kwarcowe i jakie ma kluczowe właściwości?

Szkło kwarcowe, zwane także szkłem krzemionkowym, powstaje w wyniku stopienia czystej krzemionki (SiO₂). W przeciwieństwie do tradycyjnego szkła sodowo-wapniowego nie zawiera dodatków takich jak tlenki sodu czy wapnia, co wpływa na jego niezwykłą odporność chemiczną i cieplną. Jego temperatura mięknięcia przekracza 1600°C, a współczynnik rozszerzalności cieplnej jest kilkukrotnie niższy niż w zwykłym szkle. To oznacza, że materiał zachowuje stabilność wymiarową nawet przy nagłych zmianach temperatury.

Dodatkowo szkło kwarcowe jest niemal całkowicie nieprzepuszczalne dla większości gazów i odporniejsze na działanie kwasów niż stal nierdzewna. Jego struktura amorficzna eliminuje granice ziaren, co zmniejsza ryzyko mikropęknięć i wydłuża żywotność elementów wykonanych z tego tworzywa.

Kiedy warto wybrać szkło kwarcowe zamiast borokrzemowego?

Szkło borokrzemowe, znane z odporności termicznej, stosuje się powszechnie w laboratoriach i kuchniach, jednak jego parametry kończą się tam, gdzie zaczyna się praca w ekstremalnych warunkach. Szkło kwarcowe wytrzymuje znacznie wyższe temperatury – do 1200°C w długotrwałej eksploatacji, podczas gdy borokrzemowe zaczyna tracić właściwości powyżej 500°C.

Wybór szkła kwarcowego jest uzasadniony, gdy wymagana jest czystość chemiczna i minimalna emisja zanieczyszczeń. Ma to znaczenie w produkcji półprzewodników, w analizie spektroskopowej oraz przy wytwarzaniu elementów optycznych o dużej precyzji.

Jakie parametry optyczne i fizyczne wyróżniają szkło kwarcowe?

Szkło kwarcowe charakteryzuje się wysoką przezroczystością w zakresie ultrafioletu, widma widzialnego i bliskiej podczerwieni. Przepuszczalność światła UV w granicach 85–95% czyni go idealnym surowcem do lamp bakteriobójczych i systemów fotolitograficznych.

Współczynnik załamania światła dla długości fali 589 nm wynosi z kolei w jego przypadku około 1,46, co gwarantuje precyzyjne właściwości optyczne. Natomiast twardość w skali Mohsa osiąga wartość 7, co chroni powierzchnię przed zarysowaniem. Dodatkowo szkło kwarcowe nie ulega starzeniu pod wpływem promieniowania i nie zmienia barwy w trakcie długiej eksploatacji.

Gdzie najlepiej wykorzystać szkło kwarcowe?

Zakres zastosowań szkła kwarcowego jest szeroki.

• W przemyśle elektronicznym służy do produkcji rurek osłonowych dla czujników, wafli krzemowych i elementów pieców próżniowych.
• W laboratoriach chemicznych stosuje się je do naczyń reakcyjnych i kuwet pomiarowych, które muszą wytrzymać kontakt z agresywnymi reagentami.
• W optyce szkło kwarcowe wykorzystywane jest do soczewek, pryzmatów oraz okienek laserowych.
• W medycynie – do endoskopów i światłowodów chirurgicznych, gdzie kluczowa jest czystość i odporność na sterylizację w wysokiej temperaturze.

W jakich formach kupić szkło kwarcowe i jak wygląda jego obróbka?

Dostępne są różne formaty szkła kwarcowego:

• rury,
• pręty,
• płyty,
• bloki,
• elementy precyzyjnie obrabiane.

Jego szlifowanie, toczenie, wiercenie i topienie laserowe pozwalają uzyskać bardzo dokładne kształty bez utraty właściwości materiału. Ze względu na wysoką temperaturę topnienia obróbka tego materiału wymaga jednak specjalistycznych narzędzi z węglików lub diamentów.

Zamów szkło kwarcowe od doświadczonego producenta

Wybór dostawcy szkła ma znaczenie, ponieważ czystość krzemionki i jakość obróbki wpływają na właściwości końcowego produktu. Renomowani producenci, tacy jak Węgier Glass, oferują szkło z zawartością SiO₂ powyżej 99,99%. Przy większych zamówieniach warto zwrócić uwagę na możliwości cięcia na wymiar i kontrolę jakości każdej partii.

Najważniejsze cechy szkła kwarcowego

• Szkło kwarcowe powstaje z czystej krzemionki i charakteryzuje się wyjątkową odpornością cieplną oraz chemiczną.
• Przewyższa szkło borokrzemowe w zastosowaniach wymagających czystości i stabilności w ekstremalnych warunkach.
• Cechuje się wysoką przepuszczalnością UV, twardością i odpornością na starzenie.
• Wykorzystuje się je w optyce, elektronice, laboratoriach i medycynie.
• Dostępne jest w wielu formach.

 

 

—

Artykuł sponsorowany