A sílica fundida é uma excelente matéria-prima para uso em microfusão, refratários, fundições, cerâmicas técnicas e outras aplicações que exigem um produto consistente, de alta pureza e com baixíssima expansão térmica.
Composição Química | Primeira série | Típico | Segunda série | Típico |
SiO2 | 99,9% min | 99,92 | 99,8% min | 99,84 |
Fe2O3 | 50 ppm no máximo | 19 | 80 ppm no máximo | 50 |
Al2O3 | 100 ppm no máximo | 90 | 150 ppm no máximo | 120 |
K2O | 30 ppm no máximo | 23 | 30 ppm no máximo | 25 |
A sílica fundida é feita de sílica de alta pureza, usando tecnologia de fusão exclusiva para garantir a mais alta qualidade. Nossa sílica fundida é mais de 99% amorfa e possui um coeficiente de expansão térmica extremamente baixo e alta resistência ao choque térmico. A sílica fundida é inerte, possui excelente estabilidade química e condutividade elétrica extremamente baixa.
O quartzo fundido tem excelentes propriedades térmicas e químicas como material de cadinho para o crescimento de cristais únicos a partir do derretimento, e sua alta pureza e baixo custo o tornam especialmente atraente para o crescimento de cristais de alta pureza. é necessária uma camada de revestimento de carbono pirolítico entre o fundido e o cadinho de quartzo.
A sílica fundida possui diversas características notáveis tanto no que diz respeito às suas propriedades mecânicas, térmicas, químicas e ópticas:
• É duro e robusto e não é muito difícil de usinar e polir. (Também pode-se aplicar microusinagem a laser.)
• A alta temperatura de transição vítrea torna a fusão mais difícil do que outros vidros ópticos, mas também implica que são possíveis temperaturas de operação relativamente altas. No entanto, a sílica fundida pode apresentar desvitrificação (cristalização local na forma de cristobalita) acima de 1100 °C, particularmente sob a influência de certos traços de impurezas, e isso prejudicaria as propriedades ópticas.
• O coeficiente de expansão térmica é muito baixo – cerca de 0,5 · 10−6 K−1. Isto é várias vezes inferior ao dos óculos típicos. Uma expansão térmica ainda mais fraca, em torno de 10-8 K-1, é possível com uma forma modificada de sílica fundida com algum dióxido de titânio, introduzida por Corning [4] e chamada de vidro de expansão ultrabaixa.
• A alta resistência ao choque térmico é resultado da fraca expansão térmica; há apenas estresse mecânico moderado, mesmo quando ocorrem gradientes de alta temperatura devido ao resfriamento rápido.
• A sílica pode ser quimicamente muito pura, dependendo do método de fabricação (veja abaixo).
• A sílica é quimicamente bastante inerte, com exceção do ácido fluorídrico e de soluções fortemente alcalinas. Em temperaturas elevadas, também é um tanto solúvel em água (substancialmente mais que o quartzo cristalino).
• A região de transparência é bastante ampla (cerca de 0,18 μm a 3 μm), permitindo o uso de sílica fundida não apenas em toda a região espectral visível, mas também no ultravioleta e infravermelho. No entanto, os limites dependem substancialmente da qualidade do material. Por exemplo, fortes bandas de absorção infravermelha podem ser causadas pelo conteúdo de OH e pela absorção de UV de impurezas metálicas (veja abaixo).
• Sendo um material amorfo, a sílica fundida é opticamente isotrópica – em contraste com o quartzo cristalino. Isto implica que não tem birrefringência e o seu índice de refração (ver Figura 1) pode ser caracterizado com uma única fórmula de Sellmeier.