Entre muitos materiais, As hastes de vidro de quartzo se destacam por sua excelente resistência ao calor e são amplamente utilizadas em experimentos científicos, produção industrial e outros campos em ambientes de alta temperatura. Um entendimento aprofundado das propriedades resistentes ao calor das hastes de vidro de quartzo é de grande importância para utilizar melhor suas funções e expandir suas aplicações.

A base material da haste de vidro de quartzo

O vidro de quartzo é composto principalmente de dióxido de silício (SiO₂), sua estrutura atômica única e propriedades de ligação química determinam sua resistência ao calor. As ligações químicas de silício - oxigênio no dióxido de silício têm altas energias de ligação, e essa forte ligação química dá ao vidro de quartzo sua estabilidade estrutural. Em altas temperaturas, essas ligações requerem energia extremamente alta para quebrar, permitindo que as hastes de vidro de quartzo suportem temperaturas mais altas sem amaciar ou decompor.

Faixa de temperatura de resistência ao calor

As hastes de vidro de quartzo são capazes de manter suas propriedades em uma faixa de temperatura bastante ampla. Geralmente, pode ser usado por longos períodos de tempo em temperaturas de até 1000 ° C a 1100 ° C. Dentro dessa faixa de temperatura, as propriedades físicas e químicas das hastes de vidro de quartzo mudam muito pouco. Por um curto período de tempo, as hastes de vidro de quartzo podem suportar temperaturas ainda mais altas, até cerca de 1400 ° C. Essa excelente resistência a altas temperaturas permite que ela seja usada como um componente-chave em muitos processos de alta temperatura, como agitar líquidos de vidro de alta temperatura na indústria de fabricação de vidro.

Relação entre propriedades de expansão térmica e resistência ao calor

As hastes de vidro de quartzo têm um coeficiente muito baixo de expansão térmica. Tem uma mudança de volume muito pequena durante um aumento de temperatura. Quando o material é submetido a expansão térmica, se o coeficiente de expansão for muito grande, produzirá grandes tensões térmicas dentro do material. O baixo coeficiente de expansão térmica das hastes de vidro de quartzo evita efetivamente a ruptura ou a deformação causada pela expansão térmica. Por exemplo, se as hastes de vidro de quartzo forem usadas na janela de observação de um forno de alta temperatura, quando a temperatura dentro do forno mudar rapidamente, as hastes de vidro de quartzo são capazes de existir de forma de maneira estável e não serão danificadas devido ao estresse térmico, garantindo assim o uso normal da janela de observação e a vedação do ambiente dentro do alto número de permanência.

Influência da estabilidade química na resistência ao calor em alta temperatura

Em um ambiente de alta temperatura, As hastes de vidro de quartzo não apenas precisam suportar os efeitos do calor, mas também precisam lidar com o possível ataque químico. Felizmente, o vidro de quartzo tem boa estabilidade química. Em altas temperaturas, é altamente resistente à maioria dos ácidos, álcalis e sais. Mesmo em uma atmosfera oxidante de alta temperatura, as hastes de vidro de quartzo mantêm sua estabilidade química e não reagem quimicamente com oxigênio no ar etc., o que garante ainda mais seu desempenho a longo prazo em ambientes de alta temperatura.

Desempenho resistente ao calor em diferentes cenários de aplicação

(1) Equipamento de aquecimento de alta temperatura de laboratório

As hastes de vidro de quartzo são frequentemente usadas como suportes e grampos em equipamentos de aquecimento de alta temperatura, como fornos de mufla e fornos de tubo em laboratórios. Quando a amostra é processada em alta temperatura, as hastes de vidro de quartzo podem suportar de forma estável a amostra sob o ambiente de alta temperatura no forno para garantir o progresso suave do experimento. Sua resistência ao calor garante que os resultados do experimento não sejam afetados por sua própria deformação ou dano durante o longo processo de aquecimento.

(2) aplicações ópticas de alta temperatura

No campo óptico, como luminárias de alta temperatura, as hastes de vidro de quartzo podem ser usadas como peças de suporte ao filamento ou elementos de guia de luz. Sob a alta temperatura gerada pelas lâmpadas e lanternas, as hastes de vidro de quartzo podem manter suas propriedades ópticas e mecânicas, guiar ou espalhar efetivamente a luz para atender às necessidades da iluminação ao mesmo tempo, não falhará devido à alta temperatura.

(3) Fabricação de semicondutores

Difusão e fotolitografia de alta temperatura no processo de fabricação de semicondutores requerem operação de alta temperatura e alta precisão. Devido à sua excelente resistência ao calor, as hastes de vidro de quartzo podem ser usadas para fabricar acessórios de alta precisão, trilhos de transmissão e outros componentes para garantir a estabilidade do chip semicondutor no processo de tratamento de alta temperatura e a precisão do processo.

Com sua estabilidade estrutural com base na ligação química da sílica, resistência à faixa de temperatura ampla, baixo coeficiente de expansão térmica e boa estabilidade química em altas temperaturas, as hastes de vidro de quartzo demonstraram vantagens insubstituíveis em muitos campos que requerem materiais resistentes ao calor.

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