Excelentes propiedades térmicas y químicas de la sílice fundida como material de crisol

electrocuarzo
Cuarzo fundido
Terrón de sílice fundida

Breve descripción

La sílice fundida está hecha de sílice de alta pureza y utiliza una tecnología de fusión única para garantizar la más alta calidad. Nuestra sílice fundida tiene más del 99 % de forma amorfa y tiene un coeficiente de expansión térmica extremadamente bajo y una alta resistencia al choque térmico. La sílice fundida es inerte, tiene una excelente estabilidad química y una conductividad eléctrica extremadamente baja.

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Aplicaciones

La sílice fundida es una excelente materia prima para su uso en fundición a la cera perdida, refractarios, fundiciones, cerámicas técnicas y otras aplicaciones que requieren un producto consistente y de alta pureza con muy baja expansión térmica.

Composición química	primer grado	Típico	Segundo Grado	Típico
SiO2	99,9% mín.	99,92	99,8% mín.	99,84
Fe2O3	50 ppm máximo	19	80 ppm máximo	50
Al2O3	100 ppm máximo	90	150 ppm máximo	120
K2O	30 ppm máximo	23	30 ppm máximo	25

Proceso de producción y características.

El cuarzo fundido tiene excelentes propiedades térmicas y químicas como material de crisol para el crecimiento de cristales únicos a partir de masa fundida, y su alta pureza y bajo costo lo hacen especialmente atractivo para el crecimiento de cristales de alta pureza. Sin embargo, en el crecimiento de ciertos tipos de cristales, a Se necesita una capa de recubrimiento de carbón pirolítico entre la masa fundida y el crisol de cuarzo.

Propiedades clave de la sílice fundida

La sílice fundida tiene varias características destacables tanto en lo que respecta a sus propiedades mecánicas como térmicas, químicas y ópticas:
• Es duro y robusto, y no demasiado difícil de mecanizar y pulir. (También se puede aplicar micromecanizado láser).
• La alta temperatura de transición vítrea hace que sea más difícil de fundir que otros vidrios ópticos, pero también implica que son posibles temperaturas de operación relativamente altas. Sin embargo, la sílice fundida puede presentar desvitrificación (cristalización local en forma de cristobalita) por encima de 1100 °C, especialmente bajo la influencia de determinadas trazas de impurezas, lo que perjudicaría sus propiedades ópticas.
• El coeficiente de expansión térmica es muy bajo: alrededor de 0,5 · 10−6 K−1. Esto es varias veces menor que el de las gafas típicas. Es posible una expansión térmica aún mucho más débil, alrededor de 10-8 K-1, con una forma modificada de sílice fundida con algo de dióxido de titanio, introducida por Corning [4] y llamada vidrio de expansión ultrabaja.
• La alta resistencia al choque térmico es el resultado de la débil expansión térmica; solo hay una tensión mecánica moderada incluso cuando se producen altos gradientes de temperatura debido al rápido enfriamiento.
• La sílice puede ser químicamente muy pura, dependiendo del método de fabricación (ver más abajo).
• La sílice es químicamente bastante inerte, a excepción del ácido fluorhídrico y las soluciones fuertemente alcalinas. A temperaturas elevadas, también es algo soluble en agua (sustancialmente más que el cuarzo cristalino).
• La región de transparencia es bastante amplia (alrededor de 0,18 μm a 3 μm), lo que permite el uso de sílice fundida no sólo en toda la región espectral visible, sino también en el ultravioleta y el infrarrojo. Sin embargo, los límites dependen sustancialmente de la calidad del material. Por ejemplo, las fuertes bandas de absorción infrarroja pueden ser causadas por el contenido de OH y la absorción de UV por impurezas metálicas (ver más abajo).
• Como material amorfo, la sílice fundida es ópticamente isotrópica, a diferencia del cuarzo cristalino. Esto implica que no tiene birrefringencia y su índice de refracción (ver Figura 1) se puede caracterizar con una única fórmula de Sellmeier.