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Quartzo (SiO₂) aplicado a produto cerâmico

O quartzo é um tipo de vidro, como o próprio nome sugere, mas o que o torna diferente é que o vidro comum é composto por muitos componentes, enquanto o quartzo é composto apenas por SiO₂. Como o quartzo contém uma quantidade muito pequena de impurezas metálicas, apenas até 10ppm (um centésimo de milésimo), o estado mínimo geralmente é de apenas 10ppb (um bilionésimo) ou menos e, devido à sua alta pureza, o quartzo em si apresenta características e vantagens que outros vidros não podem apresentar.

O material Quartzo (SiO₂) apresenta um coeficiente de expansão térmica extremamente baixo, resistência a altas temperaturas, resistência a abrasão, boa estabilidade química, isolamento elétrico, retardação baixa e estável, transmissão de luz visível de raios ultravioleta (infravermelho) próxima, altas propriedades mecânicas e muito mais.

Portanto, materiais de quartzo de alta pureza são amplamente utilizados na tecnologia eletrônica moderna, semicondutores, telecomunicações, fontes de luz elétrica, energia solar, instrumentos de medição de alta precisão de defesa nacional, instrumentos de física e química de laboratório, energia nuclear, nanoindústrias.

Aplicações de Semicondutores
No processo de fabricação de semicondutores, os principais materiais de quartzo são utilizados para forno de tubo de quartzo, barco de quartzo, anel de quartzo, tanque de quartzo, janelas, equipamentos de processo e outros componentes de quartzo relacionados.
O processamento de quartzo inclui: retificação de superfície, polimento, corte de cilindro, corte, processamento de ranhuras, processamento de curvas, processamento de formas especiais, perfuração de furos ultrafinos, revestimento de filmes.

Características do Quartzo

1. Penetração de Luz Fácil
A fácil penetração de luz do quartzo não se aplica apenas à luz visível. A luz de comprimento de onda que varia do ultravioleta à luz infravermelha também apresenta boa penetração.
2. Alta Pureza
Por ser composto apenas por SiO₂, contém apenas traços de impurezas metálicas.
3. Resistência ao Calor
Com ponto de amolecimento de cerca de 1700°C, pode ser usado em altas temperaturas de até 1000°C. O coeficiente de expansão térmica é pequeno, o que permite suportar mudanças drásticas de temperatura.
4. Resistência à Erosão por Medicamentos
Possui propriedades químicas bastante estáveis, com excelente resistência química.

Tabela de Características do Material de Quartzo

1. Análise do conteúdo de impurezas do material (conteúdo de SIO₂: ≥ 99,995%)

Fe	Mg	Mn	K	Li	Co	Ni	Cu	Na	B	Ti	Ca	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. Teste óptico: Valores de índice de refração e dispersão (na = 1,45845)

Categoria	20°C	UV	IR	Luz visível
Valor de Na	1.4586 ± 4 x 10^-4	1,5341 - 1,4942	1,4251 - 1,47451	1,4698 - 1,45413
Mean dispersion and dispersion coefficient / Nf-Nc=0.00674 ±3 x 10^-4 / Dispersion coefficient Y= 680

3. Teste Térmico

Coeficiente de Expansão Térmica	Temperatura °C	100	300		500	700	900		1100
Coeficiente de Expansão Térmica	Thermal Expansion Coefficient x 10^-7	5.11	5.92		5.65	5.73	5.52		5.48
Condução de Calor W/m°C	Temperatura °C	20	100		200	300	400		950
Condução de Calor W/m°C	Coeficiente de Condução de Calor	1.38	1.47		1.55	1.67	1.84		2.68
Taxa de Energia Térmica J/Kg°C	Temperatura °C	20		100		500		900
Taxa de Energia Térmica J/Kg°C	Taxa de Energia Térmica	690		772		964		1052

4. Teste de Eletricidade

Desempenho de Eletricidade	Constante Dielétrica (E)	20°C	23°C	28°C
	Constante Dielétrica (E)	3,7	3,77	3,81
	(Tgδ)	1 kHz	1-1000 MHz	3 x 10^-4MHz
	(Tgδ)	0,0005	0,0001	0,0004
	Fator de Resistividade (Ω cm)	20°C	400°C	800°C	1200°C
	Fator de Resistividade (Ω cm)	10¹⁶	10¹⁰	6.3 x 10⁶	1.3 x 10⁵

5. Reação de Material e Óxido

AIO₃	MgO	CaO	ZnO	Óxido de Fe	CuO	BaO	Óxido Básico	PbO
> 1200°C	> 950°C	> 1000°C	> 800°C	> 950°C	> 950°C	> 900°C	> 800°C	Estado de fusão

6. Propriedades Mecânicas

Densidade	2.21 g/cm³	Força de compressão	6000N/mm² 160000psi	Força de extensão	50 N/mm²	Força de torque	30 N/mm²
Dureza de Mohs	5.5 - 6.5 N/mm²	Coeficiente de torque	3.1 x 10⁴ N/mm²	Resistência à flexão	67 N/mm²	Velocidade do som	5720m x s

7. Mudanças de temperatura

Ponto de deformação: 1000 - 1125°C
Uso a longo prazo: abaixo de 1100°C
Ponto de recozimento: 1180°C
Uso a curto prazo: 1450°C
Ponto de amolecimento: 1600 - 1710°C
Fusão: 1730°C

Galeria

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