EIGENSCHAFTEN DES QUARZES
Quarz ist aufgrund seines hohen Reinheitsgrades von SiO2 und seiner außergewöhnlichen mechanischen, elektrischen, thermischen, chemischen und optischen Eigenschaften ein einzigartiges Material.
ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN
Quarz, ein hervorragendes elektrisches Isoliermaterial, besitzt die folgenden elektrischen Eigenschaften:
- Electrical resistivity (350°): 7×107 ohm x cm
- Dielectric costant (20°C – 1MHz): 3,76
- Insulated streght (20°C – 1MHz): 5 x 107 V/m
- Dielectric absorbance constant: <4 x 10-4
- Dielectric ullage constant: <1 x 10-4
MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN
Die mechanischen Eigenschaften des Quarzes werden von der Form, dem Vorhandensein von Verunreinigungen oder Fehlern an der Oberfläche und dem Alter des Materials bestimmt.
Die nachfolgend angegebenen Tabelle betrachtet die hauptsächlichen Parameter zu den mechanischen Eigenschaften für jede von Helios produzierte Klasse von Quarz.
THERMISCHE EIGENSCHAFTEN
Quarz zeichnet sich durch einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (5,5×10-7cm/cm.°C) und eine hervorragende thermische Stabilität im Vergleich zu traditionellen Gläsern aus; wenn er konstant eine Stunde lang auf 1100 °C erhitzt wird, verändert das Material nicht seine Farbe.
Genauso hervorragend ist seine Widerstandsfähigkeit gegen Wärmeschocks; wenn er dreimal auf 1100 °C erhitzt und danach abrupt auf 20 °C abgekühlt wird, weist er keine Anzeichen von Bruch auf.
Quarz hat keinen spezifischen Schmelzpunkt, er wird jedoch bei 1630 °C weich und verhält sich wie ein formbares Material.
Die nachfolgend angegebene Tabelle betrachtet die hauptsächlichen Parameter zu den mechanischen Eigenschaften für jede von Helios produzierte Klasse von Quarz.
OPTISCHE EIGENSCHAFTEN
Die optischen Eigenschaften von Quarzglas, die von der Transparenz und der Produktionsmethode beeinflusst sind, sind besser als die von traditionellen Gläsern, da Quarz einen hohen Reinheitsgrad aufweist.
Die nebenstehende Grafik zeigt den Verlauf des Brechungsindex von Quarz in Funktion zur Wellenlänge.
Die folgende Grafik zeigt das Transmissionsspektrum von Quarz in Funktion zur Wellenlänge.
VISKOSITÄT UND DEVITRIFIZIERUNG
Quarz hat eine sehr hohe Viskosität und ab dem Aufweichungspunkt befindet er sich nicht im festen Zustand, sondern beginnt langsam zu fließen. Mit der Erhöhung der Temperatur erhöht sich a
uch die Geschwindigkeit, mit der das Material fließt. Die Viskosität wird stark auch vom Vorhandensein von Verunreinigungen im Inneren des Materials beeinflusst.
Der Devitrifizierungsprozess des Quarzes erfolgt nach einer anhaltenden Erhitzung des Materials mit hohen Temperaturen und das Vorhandensein von Verunreinigungen trägt zur Beschleunigung dieses Phänomens bei.
Die nebenstehend angegebene Grafik zeigt den logarithmischen Verlauf der Viskosität in Funktion zur Temperaturveränderung.
CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN
Quarz reagiert nicht mit dem größten Teil von chemischen Verbindungen und wird aus diesem Grund verbreitet in der chemischen Industrie und für Labortests eingesetzt. Die einzigen Ausnahmen sind alkalische Stoffe, die Devitrifizierungsprozesse hervorrufen und Fluor- und Phosphorsäure, die einzigen Substanzen, die das Material angreifen können.