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Quartz (SiO₂) appliqué au produit céramique

Quartz semi-conducteur

Le quartz est une sorte de verre comme son nom, mais ce qui le rend différent, c'est que le verre ordinaire se compose de nombreux composants, tandis que le quartz ne se compose que de SiO₂. Parce que le quartz contient très peu d'impuretés métalliques, jusqu'à 10 ppm seulement (cent millième), l'état minimum n'est généralement que de 10 ppb (un sur un milliard) ou moins et en raison de sa grande pureté, le quartz lui-même présente des caractéristiques et des avantages qui autre verre ne peut pas présenter.

Le matériau en quartz (SiO₂) présente un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible, une résistance à haute température, une résistance élevée à l'abrasion, une bonne stabilité chimique, une isolation électrique, un retard faible et stable, une transmission de la lumière visible des rayons ultraviolets (infrarouges), des propriétés mécaniques élevées, etc.

Par conséquent, les matériaux de quartz de haute pureté sont largement utilisés dans la technologie électronique moderne, les semi-conducteurs, les télécommunications, la source de lumière électrique, l'énergie solaire, les instruments de mesure de haute précision de la défense nationale, les instruments de physique et de chimie de laboratoire, l'énergie nucléaire, les nano-industries.

Applications de semi-conducteurs
Dans le processus de fabrication des semi-conducteurs, les principaux matériaux en quartz sont utilisés pour le four à tube de quartz, le bateau en quartz, l'anneau en quartz, le réservoir en quartz, les fenêtres, l'équipement de traitement et d'autres composants en quartz connexes.
Le traitement du quartz comprend : le meulage de surface, le polissage, la coupe de cylindres, la coupe, le traitement de rainures, le traitement de courbes, le traitement de formes spéciales, le perçage de trous ultra-fins, le revêtement de film.

Caractéristiques du Quartz

1. Pénétration facile de la lumière
La pénétration facile de la lumière du quartz ne s'applique pas seulement à la lumière visible. La longueur d'onde de la lumière allant de l'ultraviolet à l'infrarouge présente également une bonne pénétration.
2. Haute pureté
Comme il n'est composé que de SiO₂, il ne contient que des traces d'impuretés métalliques.
3. Résistance à la chaleur
Avec un point de ramollissement d'environ 1700°C, il peut être utilisé à une température élevée de 1000°C. Le coefficient de dilatation thermique est faible, ce qui peut résister à des changements de température spectaculaires.
4. Résistance à l'érosion médicamenteuse
Il présente des propriétés chimiques assez stables avec une excellente résistance chimique.

Tableau des caractéristiques des matériaux en quartz

1. Analyse de la teneur en impuretés matérielles (teneur en SIO₂ : ≥ 99,995%)

Fe	mg	Mn	K	Li	Co	Ni	Cu	N / A	B	Ti	Californie	Al
1.2	0,4	0,1	2.0	0,5	< 0,02	0,03	0,57	2.3	0,8	0,1	0,8	16

2. Test optique : valeurs d'indice de réfraction et de dispersion (na = 1,45845)

Catégorie	20°C	UV	IR	Lumière visible
valeur Na	1,4586 ± 4 x 10 ^-4	1.5341 - 1.4942	1.4251 - 1.47451	1.4698 - 1.45413
Dispersion moyenne et coefficient de dispersion / Nf-Nc=0,00674 ±3 x 10 ^-4 / Coefficient de dispersion Y= 680

3. Test thermique

Coefficient de dilatation thermique	Température °C	100	300		500	700	900		1100
Coefficient de dilatation thermique	Coefficient de dilatation thermique x 10 ^-7	5.11	5,92		5.65	5.73	5.52		5.48
Conduction thermique W/m°C	Température °C	20	100		200	300	400		950
Conduction thermique W/m°C	Coefficient de conduction thermique	1,38	1,47		1,55	1,67	1,84		2,68
Taux d'énergie thermique J/Kg°C	Température °C	20		100		500		900
Taux d'énergie thermique J/Kg°C	Taux d'énergie thermique	690		772		964		1052

4. Test d'électricité

Rendement électrique	Constante diélectrique (E)	20°C	23°C	28°C
	Constante diélectrique (E)	3.7	3,77	3,81
	(Tgδ)	1kHz	1-1000 MHz	3 x 10 ^-4 MHz
	(Tgδ)	0,0005	0,0001	0,0004
	Facteur de résistivité (Ω cm)	20°C	400°C	800°C	1200°C
	Facteur de résistivité (Ω cm)	10 ¹⁶	10 ¹⁰	6,3 x 10 ⁶	1,3 x 10 ⁵

5. Réaction du matériau et de l'oxyde

AIO₃	MgO	CaO	ZnO	Fe-oxyde	CuO	BaO	Basique-Oxyde	PbO
> 1200°C	> 950°C	> 1000°C	> 800°C	> 950°C	> 950°C	> 900°C	> 800°C	État de fusion

6. Propriétés mécaniques

Densité	2,21 g/cm³	Force de compression	6000N/mm² 160000psi	Force d'extension	50 N/mm²	Force de couple	30 N/mm²
Dureté de Mohs	5,5 - 6,5 N/mm²	Coefficient de couple	3,1 x 10 ⁴ N/mm²	Résistance à la flexion	67 N/mm²	Vitesse du son	5720m xs

7. Changements de température

Point de déformation : 1000 - 1125°C
Utilisation à long terme : en dessous de 1100°C
Point de recuit : 1180°C
Utilisation à court terme : 1450°C
Point de ramollissement : 1600 - 1710°C
Fusion : 1730°C