Τι είναι ο χαλαζίας;

Το υλικό χαλαζία (SiO2) μοιάζει πολύ με το γυαλί με την πρώτη ματιά, αλλά το ιδιαίτερο είναι ότι το γενικό γυαλί αποτελείται από πολλά συστατικά (όπως χαλαζιακή άμμος, βόρακας, βορικό οξύ, βαρίτης, ανθρακικό βάριο, ασβεστόλιθος, άστριος, σόδα τέφρα, κ.λπ.), ενώ ο χαλαζίας περιέχει μόνο συστατικά SiO2 και τη μικροδομή των τετραεδρικών δομικών μονάδων του διοξειδίου του πυριτίου που αποτελούνται από ένα απλό δίκτυο.

Επειδή ο χαλαζίας περιέχει πολύ μικρή ποσότητα μεταλλικών ακαθαρσιών και έχει πολύ υψηλή καθαρότητα, ο χαλαζίας έχει χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα που άλλα γυαλιά δεν μπορούν να παρουσιάσουν και είναι γνωστός ως η «στεφάνη» των γυάλινων υλικών. Για παράδειγμα, ο βαθμός αντοχής στη θερμότητα, ο χαλαζίας ακόμη και στη φωτιά κόκκινο αμέσως μετά το νερό δεν θα εκραγεί, ενώ το συνηθισμένο γυαλί, για να μην αναφέρουμε το κόκκινο μετά το νερό δεν εκρήγνυται, απλά ένα κάψιμο σε κομμάτια. Πιο συγκεκριμένα πλεονεκτήματα είναι τα εξής:

1, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Θερμοκρασία σημείου μαλακώματος γυαλιού χαλαζία περίπου 1730 ℃, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα στους 1150 ℃, η υψηλότερη θερμοκρασία για μικρό χρονικό διάστημα έως και 1450 ℃.

2, αντοχή στη διάβρωση. Εκτός από το υδροφθορικό οξύ, ο χαλαζίας υψηλής καθαρότητας δεν έχει σχεδόν καμία χημική αντίδραση με άλλα οξέα και σε υψηλές θερμοκρασίες, είναι ανθεκτικός στο θειικό οξύ, το νιτρικό οξύ, το υδροχλωρικό οξύ, το aqua regia, τα ουδέτερα άλατα, τον άνθρακα και το θείο και άλλες διαβρώσεις. Η αντοχή του στα οξέα είναι 30 φορές μεγαλύτερη από αυτή των κεραμικών, 150 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ανοξείδωτου χάλυβα, ειδικά η χημική σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, είναι ασύγκριτη με οποιοδήποτε άλλο υλικό μηχανικής.

3, καλή θερμική σταθερότητα. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του χαλαζία υψηλής καθαρότητας είναι εξαιρετικά μικρός, μπορεί να αντέξει έντονες αλλαγές θερμοκρασίας, ο χαλαζίας υψηλής καθαρότητας που θερμαίνεται σε περίπου 1100 ℃, στο νερό σε θερμοκρασία δωματίου δεν θα εκραγεί.

4, καλή απόδοση μετάδοσης φωτός. Ο χαλαζίας υψηλής καθαρότητας στο υπεριώδες προς το υπέρυθρο φως σε όλη τη φασματική ζώνη έχει καλές ιδιότητες μετάδοσης φωτός, ρυθμό μετάδοσης ορατού φωτός άνω του 93%, ειδικά στην φασματική περιοχή υπεριώδους, ~ μεγάλη διαπερατότητα έως και 80% ή περισσότερο.

5, καλές ιδιότητες ηλεκτρικής μόνωσης. Η τιμή αντίστασης του χαλαζία υψηλής καθαρότητας είναι ισοδύναμη με 10.000 φορές αυτή του συνηθισμένου γυαλιού χαλαζία, το οποίο είναι ένα εξαιρετικό ηλεκτρικό μονωτικό υλικό, ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες έχει επίσης καλές ηλεκτρικές ιδιότητες.

Αυτές οι εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες, τα υλικά χαλαζία υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιούνται ευρέως στη σύγχρονη ηλεκτρονική τεχνολογία, ημιαγωγούς, επικοινωνίες, ηλεκτρική πηγή φωτός, ηλιακή ενέργεια, εθνική άμυνα, όργανα μέτρησης υψηλής ακρίβειας, εργαστηριακά φυσικά και χημικά όργανα, πυρηνική ενέργεια, νανο- βιομηχανία και ούτω καθεξής.