זכוכית קוורץ (Fused Silica)
זכוכית SiO₂ טהורה, להלם תרמי ול-UV
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
זכוכית קוורץ היא SiO₂ אמורפי בטוהר של 99.99% ומעלה. מקדם ההתפשטות שלה (0.55×10⁻⁶/K) נמוך פי 6 מבורוסיליקט, ולכן היא עמידה כמעט לכל הלם תרמי: אפשר לחמם אותה לאדום ולטבול במים. השירות הרציף עד כ-1100 °C, ונקודת הריכוך כ-1683 °C.
היא שקופה גם ל-UV עמוק (עד כ-170 ננומטר), ולכן משמשת לאופטיקה של לייזרים ו-UV, לקובטות, לצינורות תנורים ולנשאי פרוסות בתעשיית השבבים, ולמנורות.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| מודול אלסטיות E | 73 GPa | |
| צפיפות ρ | 2.20 g/cm³ | |
| קשיות ויקרס HV | 600 | |
| התפשטות תרמית | 0.55×10⁻⁶/K | |
| שירות רציף | עד כ-1100 °C | |
| עיבודיות | שחיקה ויהלום בלבד | דירוג יחסי במאגר האתר |
מבנה וייצור
| מאפיין | ערך | משמעות |
|---|---|---|
| הרכב | SiO₂ בטוהר 99.99% ומעלה | אמורפי |
| התפשטות | 0.55×10⁻⁶/K | עמידות להלם תרמי |
| ריכוך | כ-1683 °C |
ערכים טיפוסיים לפי נתוני יצרנים.
דרגות ותהליכי ייצור
בזכוכיות טכניות בוחרים לפי ההתפשטות התרמית, טמפרטורת השירות והשקיפות הנדרשת.
| גרסה | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| קוורץ מותך מטבעי | צינורות ותנורים | תעשיית השבבים |
| סיליקה סינתטית | טוהר מרבי, UV עמוק | אופטיקה ולייזרים |
| אטום (חלבי) | מחזיר קרינת חום | מגני חום |
שימושים
- צינורות תנורים בתעשיית השבבים
- נשאי פרוסות
- אופטיקה ל-UV וללייזרים
- קובטות
- מנורות
ייצור ועיבוד
שבירות
קרמיקה לא מתעוותת לפני שבר: היא נשברת פתאום מפגם קטן, ולכן החוזק מפוזר מאוד. נמנעים מפינות חדות, ממאמצי מתיחה ומהלם, ומעדיפים עומסי לחיצה.
עיבוד
בשחיקה ובכלי יהלום בלבד, עם קירור.
ניקיון
בחום גבוה, מגע עם מלחים (אפילו טביעות אצבע) גורם להתגבשות פני השטח.
השוואה לחומרים דומים
טעויות נפוצות
לגעת בידיים לפני חימום
טביעות אצבע גורמות להתגבשות ולסדקים.
לבחור בורוסיליקט ל-UV עמוק
היא חוסמת UV מתחת לכ-320 ננומטר.
להעמיס במתיחה
היא שבירה.
מקבילים, תקנים ואספקה
| תקנים | מפרט יצרן |
|---|---|
| צורות אספקה | צינור · מוט · לוח · אופטיקה |
| יצרנים | Heraeus · Momentive · Corning |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. בקרמיקות החוזק נמדד בכפיפה ומפוזר מאוד (תלוי בפגמים ובגימור), ולכן מתכננים לפי נתוני היצרן ובמקדמי בטחון מתאימים. מקורות: ISO 513, ISO 13356, ASTM F603, גיליונות יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026