アプリケーション
溶融シリカは、インベストメント鋳造、耐火物、鋳物工場、工業用セラミックス、および熱膨張が非常に低い一貫した高純度の製品を必要とするその他の用途に使用する優れた原料です。
| 化学組成 | 1年生 | 典型的な | 2年生 | 典型的な |
| SiO2 | 99.9%以上 | 99.92 | 99.8%以上 | 99.84 |
| Fe2O3 | 最大50ppm | 19 | 最大80ppm | 50 |
| Al2O3 | 最大100ppm | 90 | 最大150ppm | 120 |
| K2O | 最大30ppm | 23 | 最大30ppm | 25 |
生産工程と特徴
フューズドシリカは、最高の品質を保証するために独自の溶融技術を使用して高純度シリカから作られています。当社の溶融シリカは 99% 以上が非晶質であり、熱膨張係数が極めて低く、熱衝撃に対する高い耐性を備えています。溶融シリカは不活性で化学的安定性に優れ、導電率が極めて低いです。
溶融石英は、融液から単結晶を成長させるためのるつぼ材料として優れた熱的および化学的特性を有しており、その高純度および低コストにより、高純度結晶の成長にとって特に魅力的である。溶融物と石英るつぼの間には熱分解炭素コーティングの層が必要です。
溶融シリカの主な特性
溶融シリカには、機械的、熱的、化学的、光学的特性の両方に関して、いくつかの注目すべき特徴があります。
・硬くて丈夫で、機械加工や研磨もそれほど難しくありません。 (レーザー微細加工を適用することもできます。)
• ガラス転移温度が高いため、他の光学ガラスよりも溶融が困難ですが、比較的高い動作温度が可能であることも意味します。ただし、溶融シリカは、特に特定の微量不純物の影響下で、1100 °C を超えると失透（クリストバライトの形での局所的な結晶化）を示す場合があり、光学特性が損なわれる可能性があります。
• 熱膨張係数は非常に低く、約 0.5 · 10−6 K−1 です。これは一般的なガラスの数倍低いです。コーニング [4] によって導入され、超低膨張ガラスと呼ばれる、二酸化チタンを添加した溶融シリカの改良型を使用すると、約 10-8 K-1 というはるかに弱い熱膨張さえも可能になります。
• 熱膨張が小さいため、高い耐熱衝撃性が得られます。急速冷却により高い温度勾配が発生した場合でも、機械的応力は中程度しかありません。
• シリカは、製造方法によっては、化学的に非常に純粋になる場合があります (下記を参照)。
• シリカは、フッ化水素酸や強アルカリ溶液を除いて、化学的にはまったく不活性です。高温では、水にある程度溶けます（結晶石英よりもかなり溶けます）。
• 透明領域は非常に広い (約 0.18 μm ～ 3 μm) ため、完全な可視スペクトル領域だけでなく、紫外および赤外でも溶融シリカを使用できます。ただし、この制限は材料の品質に大きく依存します。たとえば、強い赤外線吸収バンドは、OH 含有量や金属不純物からの UV 吸収によって引き起こされる可能性があります (下記を参照)。
• 溶融シリカは非晶質材料であるため、結晶石英とは対照的に光学的に等方性です。これは、複屈折がなく、その屈折率 (図 1 を参照) が 1 つのセルマイヤー式で特性評価できることを意味します。
