TYDEX: Křemenné sklo

Křemenné sklo je vynikajícím materiálem pro výrobu optických součástek pro řešení problémů v ultrafialové (UV), viditelné a blízké infračervené (IR) spektrální oblasti.

Křemenné sklo lze získat různými metodami – vysokoteplotním tavením přírodních krystalů křemene, tavením vysoce čistého písku a také v důsledku tavení nikoli přírodních, jako v prvních dvou případech, ale předem syntetizovaných a tedy obohacených surovin obsahujících křemík.

Společnost „Tideks“ vyrábí optiku z následujících druhů křemenného skla:

• UV křemenné sklo značky KU-1, které se získává vysokoteplotní hydrolýzou tetrachloridu křemičitého (SiCl4) v kyslíko-vodíkovém plameni;
• UV-IR, křemenné sklo značky Infrasil 302, získané tavením přírodního krystalického křemene v elektrické peci a následným čištěním.

Tato křemenná skla lze použít při teplotách až do 950 °C a díky velmi nízkému koeficientu tepelné roztažnosti je lze rychle zahřát a ochladit prakticky bez rizika nevratné destrukce v důsledku tepelného šoku. Tyto vlastnosti spolu s unikátně vysokou propustností ve srovnání s většinou ostatních skel přispívají k jejich širokému využití pro výrobu vysoce kvalitní optiky od jednoduchých okének, čoček a hranolů až po složité prvky s vícevrstvými dielektrickými povlaky: děliče paprsků, prvky směšující (současně propouštějící) záření různých vlnových délek, studená/horká zrcadla atd., atd. Vzhledem k tomu, že jsou tato křemenná skla dostatečně inertními materiály vůči většině látek, včetně účinků prakticky všech chemických kyselin, používají se i v agresivním prostředí.

Dielektrické vlastnosti spolu s velmi vysokou elektrickou susceptibilitou a nízkou tepelnou vodivostí v širokém teplotním rozsahu umožňují jejich použití jako tepelných a elektrických izolantů.

Vzácná kombinace vynikající tepelné, chemické a UV stability spolu s vysokou propustností v GUV činí tato křemenná skla jedinečnými pro vytváření projekčních vzorů/masek pro účely fotolitografie.

Společnost OOO „Tideks“ vyrábí a dodává širokou škálu optických komponentů z křemenného skla tříd KU-1 a Infrasil 302. Příklady naleznete v následujících speciálních sekcích:

• Optické součástky pro Nd:YAG lasery;
• Optické součástky pro lasery emitující v UV, viditelném a blízkém infračerveném rozsahu;

Optika pro spektroskopii:

• Substráty pro děliče paprsků FTIR
• Planparalelní a klínová okna

UV křemenné sklo značky KU-1 se vyznačuje vysokou propustností v UV, viditelném a blízkém infračerveném spektrálním rozsahu. KU-1 nemá absorpční pásy v rozsahu 170-250 nm typické pro minerální křemenné sklo (tavený křemen), ale má intenzivní absorpci v rozsahu 2600-2800 nm, a to díky přítomnosti OH skupiny ve skle. Materiál se vyznačuje absencí fluorescence a radiačně-optickou stabilitou. KU-1 prakticky neobsahuje bubliny a inkluze.

Nejbližšími analogy KU-1 jsou následující značky skla:
Suprasil Standard (Heraeus), Spectrosil A a B (Saint-Gobain) a Corning 7940 (Corning), Dynasil 1100 a 4100 (Dynasil).

UV-IR křemenné sklo značky Infrasil 302 se vyznačuje jedinečnými fyzikálními vlastnostmi a vynikajícími optickými charakteristikami od UV do IR spektrální oblasti, což určuje jeho preferenci mezi ostatními materiály pro výrobu optiky v širokém rozsahu vlnových délek. Materiál nemá žádnou významnou absorpci v oblasti od 250 nm a nemá absorpci „vody“ (OH) v oblasti 2700 nm. Sklo Infrasil 302 je prakticky bez bublin a vměstků.

V infračerveném rozsahu spektra jsou nejbližšími analogy Infrasilu 302 následující značky skla: KS-4V a KI (obě značky se v současné době nevyrábějí).

Tabulka základních vlastností

Kategorie 0 dle DIN 58927, MIL – G -174 B

Kategorie 0 dle DIN 58927, MIL – G -174 B

Stejné vlastnosti

Hodnoty indexu lomu v závislosti na vlnové délce

(pro značku KU-1 použijte hodnoty do 2 mikrometrů)

Společnost OOO „Tideks“ nabízí optické komponenty ze specifikovaných jakostí křemenného skla, které se vyznačují přesností tvaru povrchu (propouštěná vlnoplocha TWD nebo rovinnost) až do 0.1 lambda (lambda = 633 nm) a čistotou povrchu 20/10 scr/dig (standard MIL-0-13830A). Standardní katalogová okénka D12.7 mm a D25.4 mm jsou k dispozici skladem.

Typické křivky propustnosti křemenných skel KU-1 a Infrasil 302, s ohledem na Fresnelovy odrazové ztráty, jsou znázorněny na obr. 1 a 2.

Obr. 1 KU-1 a Infrasil 302, propustnost v rozsahu vlnových délek 150-1000 nm.
Tloušťka vzorku je 10 mm.

Obr. 2 KU-1 a Infrasil 302, přenos v rozsahu vlnových délek
1000–4500 nm. Tloušťka vzorku 10 mm.

Upozorňujeme, že tento článek slouží pouze pro informační účely. Nedodáváme křemenné sklo značek KU-1 a Infrasil 302 v polotovarech, ani polotovary z nich, ale pouze hotové součásti s povlaky nebo bez nich.

• Materiály pro transmisní optiku
  • Křemenné sklo
  • Bezbarvé tabulové sklo značek M1 a Crystalvision
  • Krystalický křemen
  • Sapphire
  • Silikon
  • Německo
  • Gallium arsenid (GaAs)
  • Sulfid zinečnatý (CVD-ZnS)
  • Selenid zinečnatý (CVD-ZnSe)
  • Bromid draselný (KBr)
  • Chlorid sodný (NaCl)
  • Chlorid draselný (KCl)
  • Fluorid vápenatý (CaF2)
  • Fluorid barnatý (BaF2)

  Produkty k dispozici k objednání a připraveny k odeslání. Produktový sklad.

  Minimální objednávka / Dodací lhůta / Platební podmínky / Záruky.

  

  THz dlouhovlnné filtry jsou navrženy tak, aby propouštěly terahertzové záření a blokovaly krátké vlny.

  

  Zrcadla, příčky místností a interiérové ​​prvky jsou vyrobeny ze skla. Pro každý typ výrobku nebo konstrukce se používá materiál s požadovanou úrovní pevnosti a vhodnými dekorativními vlastnostmi. Klasifikace obrazů se provádí nejen složením a technologií výroby, ale také řadou technických charakteristik. Podívejme se blíže na to, jaké druhy skla existují.

  

  

  Napište na whatsapp

  

  informace o doručení

  Pro informace o doručení volejte – +7 (495) 290-35-04, +7 (925) 532-85-04

  Zrcadla, příčky místností a interiérové ​​prvky jsou vyrobeny ze skla. Pro každý typ výrobku nebo konstrukce se používá materiál s požadovanou úrovní pevnosti a vhodnými dekorativními vlastnostmi. Klasifikace obrazů se provádí nejen složením a technologií výroby, ale také řadou technických charakteristik. Podívejme se blíže na to, jaké druhy skla existují.

  V přírodě se sklo nachází ve vulkanických horninách. Pro průmysl se používá uměle získaný materiál. K tomu (v klasické verzi) se směs křemenného písku, vápence a sodné soli podrobí silnému zahřátí. Vlivem teplot vzniká průhledná hmota, která je snadno tvarovatelná a nekrystalizuje. Hlavními vlastnostmi materiálu jsou odolnost vůči chemickému prostředí a tvrdost. Vlastnosti skla jsou ovlivněny faktory, jako je teplota výpalu a přítomnost nečistot.

  

  Jednoduchá klasika

  Nejjednodušší možností, která se u oken často používá, je tabulové sklo. Může být bezbarvý, namodralý nebo nazelenalý. V závislosti na složení lze rozlišit 3 typy materiálů:

  Používá se k výrobě nádobí a skleněných nádob, zasklívání oken.

  Má zvýšenou tepelnou odolnost a výrazný lesk. Používá se na okna, při výrobě nádobí, laboratorního vybavení a vybavení.

  Má zvýšenou inertnost vůči chemickému prostředí. Používá se k výrobě skleněných nádob pro různé účely.

  Borosilikátové desky

  Jedná se o silikátové sklo, které obsahuje vysokou koncentraci oxidu křemičitého, alkalické složky jsou nahrazeny oxidem boru. Z tohoto materiálu jsou vyrobena okna a žáruvzdorné nádobí. Sklo má zvýšenou pevnost a odolnost vůči změnám teploty. Měkne při zahřátí na +580-590℃.

  Materiál Quartz

  Toto sklo se vyrábí tavením vysoce čistého oxidu křemičitého. Ze všech typů je nejteplejší. Ani při ponoření do studené vody po silném zahřátí materiál nepraská. Hlavní vlastnosti křemenného skla:

  • v rozsahu od 0 do -1000℃ je lineární expanze 6×10-7;

  • dynamické viskozity je dosaženo při teplotě +1250℃;

  • k tání dochází při teplotách od +1500 do +1600℃.

  Za normálních podmínek sklo neinteraguje s plynem a vodním prostředím, ale při zahřátí dosahuje propustnost plynu vysokých hodnot. Vodné roztoky fluoridů sodíku a křemíku ničí materiál, když teplota stoupá.

  Křemenné sklo může být mléčně matné nebo průhledné. Oba typy se liší pouze optickými charakteristikami a stupněm propustnosti plynu. Matnost struktury je dána malými bublinkami, které vznikají při procesu tavení. Na okna lze použít sklo.

  Křišťálový lesk

  Vysoce kvalitní sklo se speciálním leskem a jedinečnými vlastnostmi lomu světla se nazývá křišťál. V závislosti na složení existují 3 typy materiálů:

  1. Sklo obsahující olovo. Mají zvýšenou hmotnost, výrazný zvuk při úderu a speciální vlastnosti lomu světla. Při výrobě se do skla přidávají oxidy zinku, bóru a olova. Pro dekorativní předměty a nádobí se často používá materiál obsahující až 16 % oxidu draselného.
  2. Lanthanové brýle. Jedná se o bezolovnatou odrůdu. Při výrobě se používají sloučeniny s hliníkem a mědí. Zvýšeného indexu lomu se dosáhne přidáním oxidu lanthanitého. Krystal tohoto typu má čistou průhlednost a chemickou inertnost a používá se jako materiál pro laboratorní nádoby. Poptávka také v laserových technologiích, fotonice a optice.
  3. Barytové sklo. Týká se materiálů, které neobsahují olovo. Sklo má vysoký obsah oxidu barnatého, který dodává materiálu hustotu a tepelnou odolnost.

  Třetí typ je široce používán jako optická součást v oblasti medicíny a vědy. Ve srovnání s jinými typy skla má vysokou měrnou hmotnost.

  Vlastnosti skla

  Existují další typy skel, včetně tvrzených, vyztužených, vrstvených a tepelně úsporných. Jedná se o materiály používané pro výrobu oken, interiérových předmětů a zrcadel, které se liší tepelnou vodivostí a elasticitou.

  Hustota struktury

  Různé typy skla mají různé hustoty, vyjádřené v hmotnosti na jednotku objemu. V závislosti na struktuře materiálu se indikátor pohybuje v rozmezí 2-6 g/cm3. Křemenné sklo má nejnižší hustotu. Vysoká hladina se nachází v optických materiálech s olovem. Čím více těžkých kovů ve struktuře, tím vyšší hustota. Indikátor přímo ovlivňuje schopnost plátna propouštět světlo. Čím vyšší hustota, tím vyšší jsou optické vlastnosti materiálu, což je důležité zejména pro optiku.

  Úroveň pevnosti skla

  Stupeň pevnosti je ovlivněn chemickým složením materiálu. Jedná se o ukazatel, který odráží schopnost odolávat stresu způsobenému vnější zátěží. Posouzení bere v úvahu pevnost v tahu a tlaku. Optimální ukazatele jsou 3,5-10 kgf/mm2 a 50 až 200 kgf/mm2. Při výběru skla se přihlíží k typu provedení a účelu výrobku.

  

  Kombinací klasického plátna a speciální fólie se získá triplex. Jedná se o sklo s vysokou pevností a bezpečností, instalované do příček a oken. V různých případech se může počet vrstev lišit. Existují také zesílené tkaniny, pro zpevnění je do konstrukce zabudován drát z chromu nebo niklu. Síťovina uvnitř skla instalovaná na oknech nebo dveřích může být svařena nebo kroucena.

  Tvrdost materiálu

  Jedná se o vlastnost, podle které se posuzuje schopnost skla odolávat lomu a deformaci. Čím vyšší tvrdost, tím je materiál odolnější vůči poškrábání. Pro hodnocení se používá Mohsova škála. Různé typy skla mají tvrdost ekvivalentní 6-7 jednotkám. Nečistoty mají silný vliv na tvrdost. Materiály obsahující oxid křemičitý mají vyšší rychlost. Sklo obsahující olovo a alkalické kovy má nižší úroveň tvrdosti.

  Křehkost skla

  Různé typy skel se liší úrovní odolnosti proti deformaci při rázovém zatížení. To je indikátor zvaný křehkost. Jeho hodnota závisí nejen na vnitřní struktuře, ale také na tloušťce a tvaru výrobku. Sklo plochého tvaru například na oknech má lepší odolnost proti nárazovému zatížení. Křehký materiál je snadno zničen vnějším vlivem. Odolnost vůči nárazu ovlivňují následující faktory:

  • přítomnost výrobních vad.

  Pro snížení křehkosti materiálu pro okna nebo příčky se do kompozice přidávají oxidy hořčíku, stejně jako hliník a anhydrid kyseliny borité. Odolnost proti nárazu se zvyšuje žíháním. Triplex a zesílená skla mají speciální vlastnost – při nárazu se nedrolí.

  Průhlednost a propustnost světla

  Schopnost skla propouštět světelné vlny různých vlnových délek se měří pomocí spektrofotometru. Pro zobrazení vlastnosti se vypočítá ukazatel vyjádřený jako procento nebo koeficient. Transparentnost skla je nejdůležitější vlastností oken a optických výrobků, která je ovlivněna následujícími faktory:

  • způsob povrchové úpravy;

  • přítomnost tónování, barviv;

  Přidání oxidu železa do skla snižuje propustnost světla. V různých případech (okna, oddíly) je vyžadován nízký nebo vysoký indikátor. Při výrobě používáme klasické transparentní nebo matné, tónované látky. Jsou zde prosklená okna s boční stranou, která odráží sluneční světlo. Transparentnost je ovlivněna přítomností pigmentů, které lze aplikovat pouze na povrch materiálu nebo přidat do kompozice.

  Stupeň tepelné odolnosti

  Pro dodání tepelné odolnosti sklu příček a oken se používá metoda vypalování a přidávání různých nečistot. Schopnost materiálu odolávat namáhání, ke kterému dochází při cyklických teplotních výkyvech např. na oknech, je ovlivněna stupněm krystalizace struktury a přítomností defektů. Tepelná odolnost je jedním z nejdůležitějších ukazatelů posuzovaných při výběru skla. Nejvyšší hodnota je pozorována u křemenných plechů, které vydrží změny do 1000 ℃. Varianty, pro jejichž výrobu se používá velké množství oxidů vápníku, sodíku a olova, se vyznačují nízkou tepelnou odolností.

  

  V interiérech veřejných budov, pro výrobu autoskel a okenních konstrukcí, se často používá tvrzený materiál. Takové tkaniny mají zvýšenou tepelnou odolnost díky speciální technologii výroby. Sklo je vystaveno extrémnímu teplu a rychle se ochlazuje.

  Vlastnost vedení tepla

  Schopnost vést teplo pro různé typy skel se pohybuje v rozmezí 0,711 až 1,339 W/ (m K). Jedná se o veličinu, která odráží množství energie procházející jednotkou materiálu. Sklo je materiál, který má minimální úroveň tepelné vodivosti. Zároveň existují energeticky nenáročné typy pláten, které mají speciální selektivní nátěr. Jedná se o pokovenou vrstvu, která propouští běžné světlo a zadržuje teplo. Takové brýle jsou rozděleny do dvou kategorií:

  • s měkkým povlakem;

  • s tvrdým povlakem.

  Tato skla se instalují na okna. Mají stejný koeficient tepelné vodivosti jako dvoukomorové modely. Výhody výroby oken s takovým sklem jsou nízká hmotnost a schopnost zabránit rychlému vytápění místnosti v horkém počasí.

  Koeficient tepelné roztažnosti

  Sklo se zvětšuje, jak venkovní teplota stoupá, a smršťuje se, jak se ochlazuje. Tento proces je doprovázen změnou tvaru a lineárních charakteristik produktu. Tato vlastnost se posuzuje koeficientem tepelné roztažnosti. Indikátor závisí na chemickém složení materiálu. Při vysoké koncentraci alkalických složek je koeficient vysoký. Křemenné sklo má nejnižší úroveň roztažnosti. Průměrné hodnoty pro různé materiály se pohybují od 5·10-7 do 200·10-7.

  Modul pružnosti

  Úroveň pružnosti skla lze posoudit. Jedná se o indikátor ukazující schopnost výrobku vrátit se po deformaci do původního tvaru. Sklo je považováno za křehký materiál, náchylný ke zničení při působení vnějších sil. Nízká úroveň elasticity znamená, že tvar výrobku se po deformačním zatížení nevrací. Některé typy skel jsou odolné proti zničení, proto se pro hodnocení používá hodnota měřená v pascalech. Existují dva ukazatele – pružnost při osovém tahu a modul ve smyku. Rozsah obou hodnot pro sklo je 4,8 104 – 8,3 104 a 2 104 – 4,5 104 MPaN. Stupeň elasticity je ovlivněn chemickým složením materiálu. Vyšší koeficient mají skla, jejichž struktura obsahuje oxidy hliníku, vápníku, olovnice a barya. Zahrnutí bóru, zinku a hořčíku do složení materiálu zvyšuje elasticitu.

  Chemické složení výrazně ovlivňuje výkonnostní vlastnosti skla. Pro výrobu zrcadel a příček v továrně MosStekloProekt se používají různé materiály, vybrané s ohledem na technické parametry a vlastnosti zařízení zákazníka. Použití vysoce kvalitního skla zaručuje dlouhou životnost konstrukcí a interiérových předmětů.