Кварцове скло

Ква́рцове скло — однокомпонентне силікатне скло, що одержується плавленням природних різновидів кремнезему — гірського кришталю, жильного кварцу і кварцового піску, а також утворюється при застиганні розплаву синтетичного діоксиду кремнію SiO₂.

Сфера виробництва НАСА з плавленого кварцу для використання в гіроскопі Gravity Probe B. Це одна з найточніших сфер коли-небудь створених людиною, що відрізняються за формою від ідеальної сфери не більше ніж на 40 атомів товщини. Вважається, що тільки нейтронні зірки є гладкішими.

Різновиди

Розрізняють два види промислового кварцового скла:

• прозоре (оптичне і технічне)
• непрозоре.

Непрозорість кварцового скла додає велику кількість розподілених в ньому дрібних газових пухирців (діаметром від 0,03 до 0,3 мкм), що розсіюють світло. Оптичне прозоре кварцове скло, що одержується плавленням гірського кришталю, абсолютно однорідне, не містить видимих газових пухирців; має найменший серед силікатних стекол показник заломлення (nD = 1,4584) і найбільше світлопропускання, особливо для ультрафіолетового проміння.

Властивості

Кварцове скло має аморфну природу.

Для кварцового скла характерна висока термічна і хімічна стійкість:

• температура розм'якшення скла 1400 °C
• питомий опір при 20°С — 10¹⁶ Ом·м
• тангенс кута діелектричних втрат при температурі 20°С і частоті 106 Гц — 0,0025—0,0006

Дисперсія кварцового скла описується формулою Селлмейєра:

де

і довжина хвилі задається в мікрометрах.

Застосування

Кварцове скло застосовують для виготовлення лабораторного посуду (Силоксид), тиглів, оптичних приладів, ізоляторів (особливо для високих температур), виробів, стійких до температурних коливань. Непрозоре кварцове скло є сировиною для виробництва термостійкої вогнетривкої кварцової кераміки.

Джерела