Čo je kremeň?

Kremenný (SiO₂) materiál je na prvý pohľad veľmi podobný sklu, ale zvláštnosťou je, že všeobecné sklo sa skladá z mnohých zložiek (ako je kremenný piesok, bórax, kyselina boritá, baryt, uhličitan bárnatý, vápenec, živec, sóda popol atď.), kým kremeň obsahuje iba zložky SiO₂ a mikroštruktúra jeho tetraedrických štruktúrnych jednotiek oxidu kremičitého pozostáva z jednoduchej siete.

Pretože kremeň obsahuje veľmi malé množstvo kovových nečistôt a má veľmi vysokú čistotu, kremeň má vlastnosti a výhody, ktoré iné sklá nemôžu predstavovať, a je známy ako "koruna" sklenených materiálov. Napríklad stupeň tepelnej odolnosti, kremeň aj v ohni červenej bezprostredne po vode nevybuchne, zatiaľ čo obyčajné sklo, nehovoriac o červenej po vode nevybuchne, len pohorí na kúsky. Konkrétnejšie výhody sú nasledovné:

1, odolnosť voči vysokej teplote. Teplota bodu mäknutia kremenného skla asi 1730 ℃, môže sa používať dlhodobo pri 1150 ℃, najvyššia teplota na krátku dobu až do 1450 ℃.

2, odolnosť proti korózii. Okrem kyseliny fluorovodíkovej vysoko čistý kremeň takmer nereaguje s inými kyselinami a pri vysokých teplotách je odolný voči kyseline sírovej, kyseline dusičnej, kyseline chlorovodíkovej, aqua regia, neutrálnym soliam, uhlíku a síre a inej erózii. Jeho odolnosť voči kyselinám je 30-krát väčšia ako u keramiky, 150-krát väčšia ako u nehrdzavejúcej ocele, najmä chemická stabilita pri vysokých teplotách je neporovnateľná s akýmikoľvek inými technickými materiálmi.

3, dobrá tepelná stabilita. Koeficient tepelnej rozťažnosti kremeňa vysokej čistoty je extrémne malý, vydrží intenzívne zmeny teploty, kremeň vysokej čistoty zahriaty na asi 1100 ℃, voda pri izbovej teplote nevybuchne.

4, dobrý výkon prenosu svetla. Vysoko čistý kremeň v ultrafialovom až infračervenom svetle v celom spektrálnom pásme má dobré vlastnosti priepustnosti svetla, priepustnosť viditeľného svetla viac ako 93 %, najmä v ultrafialovej spektrálnej oblasti, ~ veľkú priepustnosť až 80 % alebo viac.

5, dobré elektrické izolačné vlastnosti. Hodnota odporu vysoko čistého kremeňa je ekvivalentná 10 000-násobku odporu obyčajného kremenného skla, ktoré je vynikajúcim elektroizolačným materiálom, dokonca aj pri vysokých teplotách má dobré elektrické vlastnosti.

Tieto vynikajúce fyzikálne a chemické vlastnosti, vysoko čisté kremenné materiály sú široko používané v modernej elektronickej technológii, polovodičoch, komunikáciách, elektrickom svetelnom zdroji, slnečnej energii, národnej obrane, vysoko presných meracích prístrojoch, laboratórnych fyzikálnych a chemických prístrojoch, jadrovej energii, nano- priemysel a pod.