Co je to křemen?

Křemenný (SiO₂) materiál je na první pohled velmi podobný sklu, ale zvláštní je, že obecné sklo se skládá z mnoha složek (jako je křemenný písek, borax, kyselina boritá, baryt, uhličitan barnatý, vápenec, živec, soda popel atd.), zatímco křemen obsahuje pouze složky SiO₂ a mikrostruktura jeho tetraedrických strukturních jednotek oxidu křemičitého je složena z jednoduché sítě.

Protože křemen obsahuje velmi malé množství kovových nečistot a má velmi vysokou čistotu, má křemen vlastnosti a výhody, které jiná skla nemohou mít, a je známý jako „koruna“ skleněných materiálů. Například stupeň tepelné odolnosti, křemen i v ohni červené bezprostředně po vodě nevybuchne, zatímco obyčejné sklo, nemluvě o červené poté, co voda nevybuchne, jen hoří na kusy. Konkrétnější výhody jsou následující:

1, odolnost vůči vysokým teplotám. Teplota bodu měknutí křemenného skla asi 1730 ℃, může být používána po dlouhou dobu při 1150 ℃, nejvyšší teplota na krátkou dobu až 1450 ℃.

2, odolnost proti korozi. Vysoce čistý křemen kromě kyseliny fluorovodíkové téměř nereaguje chemicky s jinými kyselinami a při vysokých teplotách je odolný vůči kyselině sírové, kyselině dusičné, kyselině chlorovodíkové, aqua regia, neutrálním solím, uhlíku a sírě a jiné erozi. Jeho odolnost proti kyselinám je 30krát větší než u keramiky, 150krát větší než u nerezové oceli, zejména chemická stabilita při vysokých teplotách je nesrovnatelná s jinými strojírenskými materiály.

3, dobrá tepelná stabilita. Koeficient tepelné roztažnosti vysoce čistého křemene je extrémně malý, může odolat intenzivním teplotním změnám, vysoce čistý křemen zahřátý na asi 1100 ℃, voda při pokojové teplotě nevybuchne.

4, dobrý výkon přenosu světla. Vysoce čistý křemen v ultrafialovém až infračerveném světle v celém spektrálním pásmu má dobré vlastnosti přenosu světla, rychlost přenosu viditelného světla více než 93 %, zejména v ultrafialové spektrální oblasti, ~ velkou propustnost až 80 % nebo více.

5, dobré elektrické izolační vlastnosti. Hodnota odporu vysoce čistého křemene je ekvivalentní 10 000násobku odporu běžného křemenného skla, což je vynikající elektroizolační materiál, a to i při vysokých teplotách má také dobré elektrické vlastnosti.

Tyto vynikající fyzikální a chemické vlastnosti, vysoce čisté křemenné materiály jsou široce používány v moderní elektronické technologii, polovodičích, komunikacích, elektrických světelných zdrojích, sluneční energii, národní obraně, vysoce přesných měřicích přístrojích, laboratorních fyzikálních a chemických přístrojích, jaderné energetice, nano průmysl a tak dále.