A sílice fundida é unha excelente materia prima para o seu uso en fundición de investimento, refractarios, fundicións, cerámica técnica e outras aplicacións que requiren un produto consistente e de alta pureza con moi baixa expansión térmica.
Composición Química | Primeiro Grao | Típico | Segundo Grao | Típico |
SiO2 | 99,9% mín | 99,92 | 99,8% mín | 99,84 |
Fe2O3 | 50 ppm máx | 19 | 80 ppm máx | 50 |
Al2O3 | 100 ppm máx | 90 | 150 ppm máx | 120 |
K2O | 30 ppm máx | 23 | 30 ppm máx | 25 |
A sílice fundida está feita de sílice de alta pureza, utilizando tecnoloxía de fusión única para garantir a máxima calidade. A nosa sílice fundida é máis do 99% amorfa e ten un coeficiente de expansión térmica extremadamente baixo e unha alta resistencia ao choque térmico. A sílice fundida é inerte, ten unha excelente estabilidade química e ten unha condutividade eléctrica extremadamente baixa.
O cuarzo fundido ten excelentes propiedades térmicas e químicas como material de crisol para o crecemento de cristais únicos a partir da fusión, e a súa alta pureza e baixo custo faino especialmente atractivo para o crecemento de cristais de alta pureza. Non obstante, no crecemento de certos tipos de cristais, un Necesítase unha capa de revestimento de carbono pirolítico entre o fundido e o crisol de cuarzo.
A sílice fundida ten varias características notables, tanto nas súas propiedades mecánicas, térmicas, químicas e ópticas:
• É duro e robusto, non é moi difícil de mecanizar e pulir. (Tamén se pode aplicar micromecanizado con láser).
• A alta temperatura de transición vítrea dificulta a súa fusión que outros lentes ópticos, pero tamén implica que son posibles temperaturas de funcionamento relativamente altas. Non obstante, a sílice fundida pode presentar desvitrificación (cristalización local en forma de cristobalita) por encima dos 1100 °C, especialmente baixo a influencia de certas impurezas, e isto estropearía as propiedades ópticas.
• O coeficiente de expansión térmica é moi baixo: uns 0,5 · 10−6 K−1. Isto é varias veces máis baixo que para os lentes típicos. Aínda é posible unha expansión térmica moito máis débil ao redor de 10−8 K−1 cunha forma modificada de sílice fundida con algo de dióxido de titanio, introducida por Corning [4] e chamada vidro de expansión ultra baixa.
• A alta resistencia ao choque térmico é o resultado da débil expansión térmica; só hai un esforzo mecánico moderado aínda que se produzan gradientes de temperatura elevados debido ao arrefriamento rápido.
• A sílice pode ser químicamente moi pura, dependendo do método de fabricación (ver máis abaixo).
• A sílice é quimicamente bastante inerte, con excepción do ácido fluorhídrico e das solucións fortemente alcalinas. A temperaturas elevadas, tamén é algo soluble en auga (substancialmente máis que o cuarzo cristalino).
• A rexión de transparencia é bastante ampla (uns 0,18 μm a 3 μm), permitindo o uso de sílice fundida non só en toda a rexión espectral visible completa, senón tamén no ultravioleta e no infravermello. Non obstante, os límites dependen substancialmente da calidade do material. Por exemplo, as bandas de absorción de infravermellos fortes poden ser causadas polo contido de OH e a absorción UV de impurezas metálicas (ver a continuación).
• Como material amorfo, a sílice fundida é ópticamente isótropa, en contraste co cuarzo cristalino. Isto implica que non ten birrefringencia e o seu índice de refracción (ver Figura 1) pódese caracterizar cunha única fórmula de Sellmeier.