شیشه کوارتز فیوزد سیلیکا Fused Silica
فیوزد سیلیکا Fused Silica قطر ۱ inchscratch dig 10-5
سیلیکا ذوبشده، که بر اساس فرمول ساده SiO2 ساخته میشود، ویژگیهای مختلفی دارد که به فرآیندهای تولید و مواد اولیه بستگی دارد. این ماده در کاربردهای اپتیکی بسیار مهم است و از اشعه فرابنفش (UV) تا نزدیک به مادون قرمز (NIR) را پوشش میدهد. تغییرات در فرآیند تولید و ناخالصیهای فلزی میتواند ویژگیهای آن را تحت تاثیر قرار دهد، از جمله جذب طیفی، یکنواختی نوری، و انتقال نور. همچنین، سیلیکا ذوبشده در برابر دماهای بالا مقاوم است و در کاربردهای حساس مانند لنزهای اپتیکی برای نور UV و NIR استفاده میشود. تولید این ماده از فرآیندهایی مانند کوارتز مستقیم و رسوب بخار استفاده میکند که بر کیفیت و ویژگیهای نهایی آن تاثیر میگذارند.
فهرست مطالب
Toggleسیلیکا ذوبشده (فیوزد سیلیکا Fused Silica) : نگاهی شفاف به مادهای پیچیده
سادگی فرمول پایه سیلیکا ذوبشده، طیف گستردهای از روشهای تولید، ویژگیهای عملکردی و درجات آن را پنهان میکند.
در اینجا خلاصهای از متن ارائه شده در قالب جدول آورده شده است:
موضوع | توضیحات |
---|---|
سیلیکا ذوبشده | ترکیب SiO2 با ویژگیهای مختلف بسته به فرآیند تولید و مواد اولیه. |
ویژگیها | پوشش طیف گسترده از UV تا NIR، پایدار در محیطهای سخت، مقاومت بالا در برابر دما. |
فرآیند تولید | فرآیندهای کوارتز مستقیم و رسوب بخار دو مرحلهای. |
ناخالصیها | منابع اصلی ناخالصیهای فلزی: مواد اولیه خام و فرآیند ذوب. ناخالصیها باعث افزایش جذب و کاهش انتقال نور میشوند. |
خلوص مواد اولیه | سیلیکا طبیعی با ناخالصیهای فلزی در حد ppm و سیلیکا شیمیایی با ناخالصیهای ppb. |
دوپانتها | یونهای فلزی برای رنگدهی و تاثیرگذاری بر انتقال نور در محدوده UV. |
محتوای OH و H2 | تأثیر بر جذب در NIR و عمر قطعات در کاربردهای UV، اما ممکن است تغییراتی در یکنواختی نوری ایجاد کند. |
یکنواختی نوری | تغییرات محلی در شیشه که بهطور معمول با استفاده از چندجملهایهای زرنیک تجزیه و تحلیل میشود. |
حبابها و گنجاندگیها | حبابها میتوانند تأثیر منفی بر عملکرد اپتیکی داشته باشند و معمولاً از طریق استانداردهای ISO اندازهگیری میشوند. |
خطوط رگهای (striae) | تغییرات محلی ضریب شکست که میتواند بر یکنواختی نوری تأثیر بگذارد. |
این جدول ویژگیهای کلیدی سیلیکا ذوبشده را با تمرکز بر فرآیند تولید، ناخالصیها و خواص آن نشان میدهد.
بسیاری از کاربران سیلیکا ذوبشده ممکن است بپرسند چرا این شیشه دارای انواع مختلفی از درجهبندیها است؟
از یک فرمول شیمیایی ساده مانند SiO2 چقدر تنوع میتوان انتظار داشت؟
و آیا این تنوع گسترده تأثیری بر عملکرد واقعی در کاربردهای اپتیکی دارد؟
با وجود فرمول به ظاهر ساده سیلیکا ذوبشده، این ماده میتواند ویژگیهای متنوعی را بسته به فرآیندهای تولید و مواد اولیه مورد استفاده نشان دهد که آن را به یک ماده نوری بسیار کاربردی تبدیل میکند.
به طور کلی، سیلیکا ذوبشده دارای یک بازه بسیار گسترده انتقال نوری است که از اشعه فرابنفش (UV) تا نزدیک به مادون قرمز (NIR) را پوشش میدهد.
این ماده از نظر شیمیایی حتی در محیطهای سخت پایدار است و میتواند دماهای بالاتری را نسبت به بسیاری از پوششهای نوری تحمل کند.
علاوه بر این، تغییرات موضعی ضریب شکست در این ماده، بهویژه در اپتیکهای بزرگ، معمولاً کمتر از شیشههای آلومینوسیلیکاتی است.
اما آیا چیزی بیشتر از تفاوت بین گزینههای سیلیکا ذوبشده خشک برای اپتیکهای نزدیک به مادون قرمز (NIR) و نوع مرطوب برای کاربردهای فرابنفش (UV) وجود دارد؟
عوامل اصلی که بر پارامترهای کلیدی تأثیر میگذارند، فرآیندهای تولید و مواد اولیه هستند. واضحترین ارتباط بین خلوص مواد اولیه سیلیکا ذوبشده و جذب طیفی آن، بهویژه در محدوده فرابنفش (UV)، مشاهده میشود.
ناخالصیها، بهصورت یونهای فلزی یا گروههای هیدروکسیل (OH)، میتوانند باعث افزایش جذب و تأثیرگذاری بر ویسکوزیته شیشه شوند.
افزایش جذب منجر به کاهش انتقال نور، افزایش نویز سیگنال و گرمشدن قطعات اپتیکی میشود که در نهایت به پدیدهای به نام لنزینگ حرارتی ختم میشود.
ناخالصیهای کوارتز فیوزد سیلیکا Fused Silica
در سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) ، دو منبع اصلی برای ناخالصیهای فلزی وجود دارد. اولین منبع، مواد اولیه خام است و دومین منبع، فرآیند واقعی ذوب که برای تولید شیشه استفاده میشود.
اگر سیلیکا شیشهای از مواد خام طبیعی تولید شود، میزان ناخالصیهای فلزی معمولاً در بهترین حالت در حد قسمت در میلیون (ppm) است.
اما در سیلیکا ذوبشدهای که از پیشسازهای شیمیایی ساخته میشود، سطح ناخالصیها به قسمت در میلیارد (ppb) کاهش مییابد، که این بهبود، معادل یک عامل هزار برابری است.
یونهای فلزی گاهی بهطور عمدی بهعنوان دوپانت برای رنگدهی به SiO2 و ایجاد ویژگیهای جذبکننده مورد استفاده قرار میگیرند. چنین دوپانتهایی معمولاً برای تأثیرگذاری بر انتقال نور در محدوده فرابنفش (UV) طراحی میشوند. با این حال، به جز در شیشههای فیلتری، وجود ناخالصیهای فلزی در سیلیکا ذوبشده باید اجتناب شود.
یونهای فلزی میتوانند به دو روش در شبکه شیشهای متشکل از پیوندهای Si-O جای گیرند. یا به جای یون سیلیکون قرار میگیرند، یا اگر نتوانند مستقیماً به شبکه SiO2 متصل شوند، توسط ماتریس شیشه احاطه میشوند، مشابه یونهای بینابینی در ساختار بلوری (شکل 1).
شیشه کوارتز فیوزد سیلیکا Fused Silica 1" srcset="https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/ماتریس-اتمی-شیشه-SiO2-با-ناخالصیهای-فلزی-و-گروههای-هیدروکسیل-OH.webp 650w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/ماتریس-اتمی-شیشه-SiO2-با-ناخالصیهای-فلزی-و-گروههای-هیدروکسیل-OH-400x286.webp 400w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/ماتریس-اتمی-شیشه-SiO2-با-ناخالصیهای-فلزی-و-گروههای-هیدروکسیل-OH-430x308.webp 430w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/ماتریس-اتمی-شیشه-SiO2-با-ناخالصیهای-فلزی-و-گروههای-هیدروکسیل-OH-150x107.webp 150w" sizes="(max-width: 650px) 100vw, 650px" />
شکل 1. ماتریس اتمی شیشه SiO2 با ناخالصیهای فلزی و گروههای هیدروکسیل (OH).
در حالی که اتمهای گازی خطوط جذب خاص خود را دارند، ناخالصیهای فلزی در شیشه به دلیل نزدیکی اتمی یا الکترونیکی یون در ماتریس، پهنشدگی خطوط جذب را نشان میدهند.
فرآیندهای تولید کوارتز فیوزد سیلیکا Fused Silica
تولیدکنندگان سیلیکا ذوبشده امروزی فرآیندهای ذوب خود را طی چندین دهه بهینهسازی کردهاند تا خالصترین سیلیکا شیشهای ممکن را تولید کنند. دو فرآیند رایج برای تولید سیلیکا شیشهای عبارتند از فرآیند کوارتز مستقیم و رسوب بخار دو مرحلهای.
در فرآیند کوارتز مستقیم، پیشسازهای شیمیایی سوزانده میشوند تا ذرات SiO2 در مقیاس نانو تولید شوند که بهطور مداوم ذوب شده و سیلیکا ذوبشده عمدهای را تشکیل میدهند.
در فرآیند رسوب بخار (رسوب بخار محوری)، این ذرات نانومتری به نام دوده شناخته میشوند (شکل 2). دوده جمعآوری شده برای تشکیل یک توده دودهای شبیه به گچ استفاده میشود که میتواند خشک شود تا گروههای OH از آن حذف شوند و در مرحله دوم، در دماهای بالا به شیشه جامد تبدیل شود.
شیشه کوارتز فیوزد سیلیکا Fused Silica 2" srcset="https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/فرآیند-کوارتز-مستقیم-سمت-چپ-و-رسوب-بخار-محوری-سمت-رسات.webp 650w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/فرآیند-کوارتز-مستقیم-سمت-چپ-و-رسوب-بخار-محوری-سمت-رسات-400x269.webp 400w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/فرآیند-کوارتز-مستقیم-سمت-چپ-و-رسوب-بخار-محوری-سمت-رسات-430x289.webp 430w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/فرآیند-کوارتز-مستقیم-سمت-چپ-و-رسوب-بخار-محوری-سمت-رسات-150x101.webp 150w" sizes="(max-width: 650px) 100vw, 650px" />
شکل 2. تولیدکنندگان سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) امروزی فرآیندهای ذوب خود را طی چندین دهه بهینهسازی کردهاند تا خالصترین سیلیکا شیشهای ممکن را تولید کنند. دو فرآیند رایج که آنها برای تولید سیلیکا شیشهای استفاده میکنند، فرآیند کوارتز مستقیم (سمت چپ) و رسوب بخار محوری (سمت راست) هستند. فرآیند رسوب بخار محوری شامل دو مرحله — رسوبگذاری و شیشهای شدن — است که میتواند ساختار شیمیایی سیلیکا ذوبشده را تغییر دهد، در حالی که فرآیند کوارتز مستقیم مستقیماً یک درجه بسیار غنی از OH از این ماده تولید میکند.
هر دو فرآیند ذوب، میزان ناخالصیهای فلزی در ماده عمده و محتوای OH آن را تعیین میکنند. هرچه محتوای OH بالاتر باشد، جذب ماده در باند نزدیک به مادون قرمز (NIR) بیشتر خواهد بود، بهویژه در اطراف 1385 و 2210 نانومتر، و همچنین در یک باند وسیعتر در حدود 2720 نانومتر (شکل 3).
شیشه کوارتز فیوزد سیلیکا Fused Silica 3" srcset="https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/انتقال-NIR-در-درجات-مختلف-سیلیکا-ذوبشده-با-ضخامت-10-میلیمتر.-انتقال-نور-بسته-به-محتوای-OH-در-هر-درجه-متفاوت-است.webp 650w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/انتقال-NIR-در-درجات-مختلف-سیلیکا-ذوبشده-با-ضخامت-10-میلیمتر.-انتقال-نور-بسته-به-محتوای-OH-در-هر-درجه-متفاوت-است-400x182.webp 400w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/انتقال-NIR-در-درجات-مختلف-سیلیکا-ذوبشده-با-ضخامت-10-میلیمتر.-انتقال-نور-بسته-به-محتوای-OH-در-هر-درجه-متفاوت-است-430x195.webp 430w, https://3etop.ir/wp-content/uploads/2017/08/انتقال-NIR-در-درجات-مختلف-سیلیکا-ذوبشده-با-ضخامت-10-میلیمتر.-انتقال-نور-بسته-به-محتوای-OH-در-هر-درجه-متفاوت-است-150x68.webp 150w" sizes="(max-width: 650px) 100vw, 650px" />
شکل 3. انتقال NIR در درجات مختلف سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) با ضخامت 10 میلیمتر. انتقال نور بسته به محتوای OH در هر درجه متفاوت است.
معمولاً، محتوای بالای OH اغلب با هیدروژن مولکولی حلشده (H2) نیز همراه است. این هیدروژن، مراکز جذب ایجاد شده تحت تابش فرابنفش را غیرفعال کرده و از تیرگی فوتو جلوگیری میکند، که این امر موجب افزایش عمر قطعات سیلیکا ذوبشده در کاربردهای فرابنفش میشود.
در کاربردهایی که محتوای باقیمانده H2 برای بهبود عمر کافی نیست، این محتوا میتواند با نگهداری شیشه پیشساخته در یک محیط حاوی H2 افزایش یابد.
محتوای بالا از OH و H2 معایبی نیز دارد. نوسانات محلی این عناصر در سیلیکا ذوبشده منبعی برای تغییرات در ضریب شکست ماده هستند — ویژگیای که بهطور معمول به عنوان یکنواختی نوری شناخته میشود.
یکنواختی نوری با تغییرات محلی در شیشه ناشی از فرآیند تولید تعیین میشود. غلظت ناخالصیها، محتوای OH و H2، تعداد مراکز نقص و همچنین توزیع دما در حین رسوبگذاری، میتوانند بر یکنواختی نوری تأثیر بگذارند.
تحلیل دقیق یکنواختی نوری میتواند برای برخی از کاربردها اهمیت داشته باشد و معمولاً با استفاده از چندجملهایهای زرنیک انجام میشود. این چندجملهایها مجموعهای از چندجملهایهای متعامد هستند که برای توصیف توابع جبهه موج اپتیکی برای یک قطعه یا سیستم اپتیکی استفاده میشوند.
در چنین تحلیلی، معمولاً یکنواختی از نظر بیشینه تا کمینه (P-V) بررسی میشود. اما برای کاربردهای پیچیدهتر، درک مشارکت اصطلاحات بالاتر از مرتبه اول یا حتی در نظر گرفتن نوسانات باقیمانده اهمیت دارد.
تولید پیشساختههای سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) با تغییرات P-V بسیار کم معمولاً نیازمند انتخاب آنها از یک قطعه بزرگتر از سیلیکا ذوبشده است.
با این حال، با وجود مقدار کم P-V این پیشساختهها، ممکن است هنوز اصطلاحات بالاتر از مرتبه اول زرنیک وجود داشته باشد که اصلاحات در مراحل بعدی پردازش اپتیکی را پیچیدهتر یا حتی غیرممکن میسازد.
هموژنسازی فعال معمولاً منجر به تغییرات بیشتر در P-V میشود. اما مشارکت غالب این تغییرات، عبارت از اصطلاح توان است.
بدون اصطلاح توان، تغییرات ضریب شکست دارای تقارن چرخشی بالایی است که میتواند در مراحل پردازش اپتیکی بعدی کاهش یابد تا اپتیکهای با عملکرد بالاتری حاصل شوند (شکل 4).
شکل 4. مثالی از دو پیشساخته سیلیکا ذوبشده با یکنواختی نوری مشابه در مقادیر بیشینه تا کمینه (P-V)، اما با نوسانات باقیمانده بسیار متفاوت در ضریب شکست آنها. مرکز بدون داده از اندازهگیری “روغنبر” ناشی میشود.
حبابها و گنجاندگیها در فیوزد سیلیکا Fused Silica
خواص دیگری که میتوانند بر عملکرد سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) تأثیر بگذارند، شامل حبابها و گنجاندگیها هستند که نور را پراکنده کرده و معمولاً غیرقابلقبول محسوب میشوند.
فرآیند تولید معمولاً بهگونهای طراحی میشود که رسوبی صاف ایجاد کند تا مادهای یکنواخت و بدون حباب تولید شود.
با این حال، حبابها گاهی اوقات به دلایل مختلفی شکل میگیرند، از جمله اختلال در حین رسوبگذاری، ذرات میکروسکوپی گرد و غبار، یا عایقها و ناخالصیها در گازهای فرآیند.
پس از تشکیل حبابها، تنها راه حذف آنها برش دادن یک بخش کامل از ماده است.
هرگونه اصلاح داغ (یعنی اصلاح تنها یک بخش از دسته تولید) باعث ایجاد یکنواختی نوری محلی و متغیر بهطور چشمگیری میشود که از بخشهای باقیمانده متمایز است.
بنابراین، معمولاً این رویه وجود دارد که حداکثر تعداد و اندازه مجاز حبابها در هر پیشساخته اپتیکی مشخص شود — بهعنوان مثال، بر اساس استانداردهای بینالمللی مانند ISO 10110. در این استاندارد، مساحت پوشیده شده توسط حبابها و اندازههای مربوط به حبابها از طریق کلاسهای اندازهگیری تعریف شدهاند.
فقط طراحان سیستمهای اپتیکی میتوانند فواید نسبی که درجات عملکرد بالاتر برای محصول آنها ارائه میدهند را قضاوت کرده و تصمیم بگیرند که آیا مشتریان حاضرند برای عملکرد برتر هزینه بیشتری پرداخت کنند یا خیر.
تولیدکنندگان سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) بهطور تاریخی این تعریف را برای پیشساختههای اپتیکی کامل اعمال نکردهاند، بلکه آن را برای هر 100 سانتیمتر مکعب از ماده بهکار بردهاند. این موضوع مسلماً برای اپتیکهای بزرگتر از 100 سانتیمتر مکعب، مانند یک مکعب سیلیکا ذوبشده با ابعاد 4.6 × 4.6 × 4.6 سانتیمتر، میتواند مشکلاتی ایجاد کند.
با این حال، در عمل، محتوای حباب در سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) معمولاً کمتر از مقداری است که مرجع 100 سانتیمتر مکعب نشان میدهد. با این حال، بررسی این مشخصات همچنان حائز اهمیت است.
ملاحظه دیگر، خطوط رگهای (striae) است که تغییرات محلی قوی در ضریب شکست هستند. این تغییرات نیز نتیجه فرآیند تولید سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) یا مراحل بعدی آن هستند.
همانطور که قبلاً اشاره شد، ضریب شکست میتواند تحت تأثیر ناخالصیها یا حجم دوپانتها، مانند محتوای OH یا H2 قرار گیرد. برای ایجاد تغییر محلی در ضریب شکست، غلظت این اجزا باید در طول یک فاصله جانبی بسیار کوتاه به شدت تغییر کند.
از آنجا که تولیدکنندگان سیلیکا ذوبشده تلاش میکنند تا محصولاتی تولید کنند که تا حد ممکن یکنواخت باشند، خطوط رگهای معمولاً در تولید شیشههای با ویژگیهای خاص (به عنوان مثال، سیلیکا ذوبشده بدون آب) یا زمانی که هندسهها خارج از پورتفوی تولید معمول ساخته میشوند، رخ میدهند.
بسیاری از متغیرها در فرآیند تولید سیلیکا ذوبشده میتوانند بر ویژگیهای ماده تأثیر بگذارند. این موضوع توضیح میدهد که چرا انواع مختلفی از سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) وجود دارد.
اما اهمیت این تنوع بستگی به کاربرد خاص دارد. برای بیشتر سیستمهای اپتیکی، درجات پایه UV یا IR سیلیکا ذوبشده ( فیوزد سیلیکا Fused Silica ) بهخوبی عمل میکنند، اگرچه با انتخاب درجهای خاصتر میتوان عملکرد بهتری را به دست آورد.
تنها طراحان سیستمهای اپتیکی میتوانند فواید نسبی که درجات عملکرد بالاتر میتوانند برای محصولشان ارائه دهند را قضاوت کرده و تصمیم بگیرند که آیا مشتریان حاضرند برای عملکرد برتر هزینه بیشتری پرداخت کنند یا خیر.
Only optical systems designers can judge the relative benefits that higher performance grades can offer for their product and whether customers are willing to pay for superior performance. | Fused Silica
در اینجا چهار پرسش پرتکرار و پرجستجو درباره فیوزد سیلیکا و شیشه کوارتز آورده شده و به هرکدام پاسخ داده شده است:
- فیوزد سیلیکا چیست؟ فیوزد سیلیکا، که به شیشه کوارتز ذوبشده نیز معروف است، مادهای از سیلیکا (SiO2) است که با فرآیند ذوب شدن به شکل شیشهای با خواص خاص مانند شفافیت بالا و مقاومت به دماهای بالا در میآید. این ماده در صنایع اپتیکی، الکترونیکی، و لوازم حساس به نور کاربرد دارد.
- فیوزد سیلیکا چه تفاوتی با شیشه معمولی دارد؟ تفاوت اصلی فیوزد سیلیکا با شیشه معمولی در ساختار مولکولی آن است. شیشه معمولی معمولاً از سیلیس و دیگر ترکیبات مانند سدیم یا کلسیم ساخته میشود، در حالی که فیوزد سیلیکا از سیلیکا خالص تشکیل شده و دارای ویژگیهایی مانند شفافیت بسیار بالا، مقاومت در برابر دماهای بالا و هدایت نوری کمتر است.
- فیوزد سیلیکا در کجا استفاده میشود؟ فیوزد سیلیکا به دلیل ویژگیهای نوری منحصر به فرد خود در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. از جمله استفادههای آن میتوان به ساخت لنزهای اپتیکی، لامپهای ماوراء بنفش (UV)، تجهیزات نیمهرسانا و همچنین در فضاهای پزشکی و علمی اشاره کرد. این ماده در مواردی که نیاز به شفافیت و مقاومت بالا در برابر دما باشد، انتخاب مناسبی است.
- مزایای استفاده از فیوزد سیلیکا چیست؟ برخی از مزایای فیوزد سیلیکا شامل مقاومت عالی در برابر دماهای بالا، شفافیت و وضوح نوری بالا، خواص ضد انعکاسی و مقاومت در برابر مواد شیمیایی است. این ویژگیها باعث شده که فیوزد سیلیکا در کاربردهای حساس به نور و دما، مانند ساخت لنزهای دقیق و تجهیزات اپتیکی، بسیار مورد توجه قرار گیرد.
6 دیدگاه برای شیشه کوارتز فیوزد سیلیکا Fused Silica
پاککردن فیلترهامحصولات مرتبط
شیشه رسانای ITO
شیشه کوارتز – 10cm-x-5cm-به-ضخامت-4-میلی-متر
مقدار پیوندهای OH موجود در شیشه |
۱۵۰ppm |
---|---|
مقدار ناخالصی موجود در شیشه |
۲۰-۴۰ppm |
چگالی |
۲٫۲ g/ |
سختی شیشه |
۵٫۵ – ۶٫۵ Mohs' Scale 570 KHN 100 |
مدول بالک شیشه |
۳٫۷xPa |
مدول یانگ شیشه |
۷٫۲x Pa |
نسبت پواسون |
۰٫۱۷ |
ضریب انبساط گرمایی شیشه |
۵٫۵xcm/cm.°C (20°C-320°C) |
ضریب رسانایی گرمایی |
۱٫۴ W/m.°C |
گرمای ویژه |
۶۷۰ J/kg.°C |
دمای ذوب |
°C ۱۲۱۵ |
مقاومت ویژه |
۷x ohm.cm (350°C) |
پایداری شیمیایی |
مقاوم در برابر اسید |
محمدمهدی –
سلام
روزتون بخیر
چرا خلوص مواد اولیه در سیلیکا ذوبشده اهمیت دارد؟
beny1365 –
سلام محمد مهدی جان
خلوص مواد اولیه تأثیر مستقیم بر خواص نوری و عملکرد سیلیکا ذوبشده یا همون فیوزد سیلیکادارد. ناخالصیهای فلزی یا گروههای هیدروکسیل (OH) باعث افزایش جذب نور و کاهش انتقال آن میشوند، که در نهایت میتواند منجر به گرمشدن قطعات اپتیکی و کاهش کارایی در کاربردهای دقیق شود. مواد اولیه شیمیایی خالصتر (با ناخالصی در حد ppb) عملکرد بهتری نسبت به سیلیکا طبیعی (با ناخالصی در حد ppm) ارائه میدهند.
آریا –
درود
بصورت خلاصه بگید
دو روش اصلی تولید سیلیکا ذوبشده | فیوزد سیلیکا چیست و چه تفاوتهایی دارند؟
beny1365 –
درود آریا جان
سوال خوبی درباره فیوزد سیلیکا پرسیدی
دو روش اصلی تولید عبارتند از:
فرآیند کوارتز مستقیم: شامل ذوب مستقیم پیشسازهای شیمیایی برای تولید سیلیکا با محتوای OH بالا.
فرآیند رسوب بخار محوری: شامل دو مرحله رسوبدهی و شیشهای شدن که امکان کنترل بهتر ناخالصیها و ساختار شیمیایی را فراهم میکند.
تفاوت اصلی در محتوای OH و میزان خلوص ماده است که فرآیند رسوب بخار امکان تولید سیلیکا با خلوص بالاتر را فراهم میکند.
مجید برستاقی –
ممنونم بابت متن بسیار خوبتون
چگونه ناخالصیهای فلزی بر عملکرد سیلیکا ذوبشده | فیوزد سیلیکا تأثیر میگذارند؟
beny1365 –
خواهش می کنم
سعی می کنم مطالب دقیق و با کیفیت قرار بدیم
اگر ایرادری دیدید
خیلی خوشحال میشم ، با ما در میان بگذارید
و اما…
ناخالصیهای فلزی میتوانند خطوط جذب نوری ایجاد کنند و انتقال نور را در محدودههای خاص کاهش دهند. این تأثیر، بهویژه در کاربردهای فرابنفش (UV)، منجر به افزایش جذب، کاهش سیگنال، و پدیدههایی مانند گرمشدن قطعات اپتیکی یا لنزینگ حرارتی میشود.
Dr. AMir –
محتوای OH و H2 چگونه بر انتقال نور و طول عمر قطعات تأثیر میگذارند؟
beny1365 –
OH: افزایش OH باعث افزایش جذب در محدوده مادون قرمز نزدیک (NIR) میشود که ممکن است انتقال نور را کاهش دهد.
H2: محتوای H2 به کاهش تیرگی فوتو و افزایش عمر قطعات در محیطهای UV کمک میکند. اما تغییرات محلی این عناصر میتواند یکنواختی نوری را تحت تأثیر قرار دهد.
بی کار –
منظور از یکنواختی نوری در سیلیکا ذوبشده چیه و چگونه اندازهگیری میشود؟
beny1365 –
یکنواختی نوری به تغییرات محلی در ضریب شکست ماده اشاره دارد که بر عملکرد اپتیکی تأثیر میگذارد. این ویژگی معمولاً با استفاده از چندجملهایهای زرنیک تحلیل میشود که توابع جبهه موج را برای توصیف کیفیت اپتیکی شیشه بررسی میکنند.
حمید –
منظورتون چیه ؟
چرا تولید سیلیکا ذوبشده | فیوزد سیلیکا با فرآیندهای مختلف به خلوص بالاتری منجر میشود؟
beny1365 –
فرآیندهای مدرن تولید، مانند رسوب بخار محوری، امکان کنترل دقیقتر دما، توزیع ناخالصیها و حذف گروههای OH را فراهم میکنند. این کنترلها باعث تولید سیلیکا با ساختار شیمیایی خالصتر و خواص نوری بهینهتر میشود.