Kaj je kremen?

Kremen (SiO₂) je na prvi pogled zelo podoben steklu, posebnost pa je, da je splošno steklo sestavljeno iz številnih komponent (kot so kremenčev pesek, boraks, borova kislina, barit, barijev karbonat, apnenec, glinenec, soda pepel itd.), medtem ko kremen vsebuje le komponente SiO₂, mikrostrukturo njegovih tetraedrskih strukturnih enot silicijevega dioksida pa sestavlja preprosta mreža.

Ker kremen vsebuje zelo majhno količino kovinskih nečistoč in ima zelo visoko čistost, ima kremen značilnosti in prednosti, ki jih druga stekla ne morejo pokazati, in je znan kot "krona" steklenih materialov. Na primer, stopnja toplotne odpornosti, kremen tudi v ognju rdeče takoj po vodi ne bo eksplodiralo, medtem ko navadno steklo, da ne omenjam rdečega po vodi, ne eksplodira, samo opeklina v kosih. Bolj specifične prednosti so naslednje:

1, odpornost na visoke temperature. Temperatura zmehčnice kremenčevega stekla je približno 1730 ℃, lahko se uporablja dolgo časa pri 1150 ℃, najvišja temperatura za kratek čas do 1450 ℃.

2, odpornost proti koroziji. Poleg fluorovodikove kisline kremen visoke čistosti skoraj ne reagira z drugimi kislinami, pri visokih temperaturah pa je odporen na žveplovo kislino, dušikovo kislino, klorovodikovo kislino, vodko, nevtralne soli, ogljik in žveplo ter drugo erozijo. Njegova kislinska odpornost je 30-krat večja od keramike, 150-krat večja od nerjavečega jekla, zlasti kemična stabilnost pri visokih temperaturah je neprimerljiva z drugimi inženirskimi materiali.

3, dobra toplotna stabilnost. Koeficient toplotne razteznosti kremena visoke čistosti je izjemno majhen, lahko prenese intenzivne temperaturne spremembe, kremen visoke čistosti, segret na približno 1100 ℃, v vodo pri sobni temperaturi ne bo eksplodiral.

4, dober prenos svetlobe. Kremen visoke čistosti v ultravijolični do infrardeči svetlobi v celotnem spektralnem pasu ima dobre lastnosti prepustnosti svetlobe, stopnja prepustnosti vidne svetlobe več kot 93 %, zlasti v ultravijoličnem spektralnem območju, ~ velika prepustnost do 80 % ali več.

5, dobre električne izolacijske lastnosti. Vrednost upora kremena visoke čistosti je 10.000-krat večja od vrednosti običajnega kremenčevega stekla, ki je odličen električni izolacijski material, tudi pri visokih temperaturah ima dobre električne lastnosti.

Te odlične fizikalne in kemijske lastnosti, kremenčevi materiali visoke čistosti se pogosto uporabljajo v sodobni elektronski tehnologiji, polprevodnikih, komunikacijah, viru električne svetlobe, sončni energiji, nacionalni obrambi, visoko natančnih merilnih instrumentih, laboratorijskih fizikalnih in kemijskih instrumentih, jedrski energiji, nano- industrija in tako naprej.