Material

Gốm Silica nung chảy & Thạch anh

Silica nung chảy (SiO₂ vô định hình) và gốm thạch anh có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất trong mọi vật liệu rắn (≈0,55×10⁻⁶/K với silica nung chảy tổng…

Custom Precision Ceramic Parts

Silica nung chảy (SiO₂ vô định hình) và gốm thạch anh có hệ số giãn nở nhiệt thấp nhất trong mọi vật liệu rắn (≈0,55×10⁻⁶/K với silica nung chảy tổng hợp) kết hợp với độ truyền quang cao từ UV đến IR.

Giãn nở gần bằng không này làm nó thành vật liệu tham chiếu cho bàn đo chính xác, bản in quang khắc, gương thiên văn và mọi ứng dụng mà độ ổn định kích thước qua biến thiên nhiệt độ là tối quan trọng. Silica nung chảy cũng thực tế không có ứng suất nhiệt khi nung hoặc làm nguội nhanh, mang lại khả năng kháng sốc nhiệt vô hạn trên thực tế.

Typical Properties

Indicative ranges — confirm grade and test conditions before design commitment.

PropertyIndicative Value
Thành phầnAmorphous silicon dioxide
Khối lượng riêng2.20 g/cm3
Độ cứng Vickers600-800 HV
Độ bền uốn50-70 MPa
Độ dai phá hủy0.7-1.0 MPa.m1/2
Nhiệt độ làm việc tối đa1000 C (1200 C short term)
Độ dẫn nhiệt1.4 W/m.K
Hệ số giãn nở nhiệt (20-1000 C)0.5 x10-6/K
Potential Advantages

Hệ số giãn nở nhiệt gần bằng không; kháng sốc nhiệt đặc biệt (thực tế vô hạn); truyền quang UV đến IR xuất sắc (silica nung chảy); độ tinh khiết hóa học cao (cấp bán dẫn); cách điện.

Design Considerations

Silica nung chảy vô định hình và tương đối mềm (Mohs ~5,5) — dễ trầy xước và kháng mài mòn thấp. Gốm thạch anh (silica nung chảy kết tinh/kết tinh hóa) đánh đổi một phần độ truyền quang để cải thiện độ bền và ổn định nhiệt trên 1000 °C. Sự kết tinh hóa (devitrification) của silica nung chảy trên ~1100 °C có thể làm giảm đặc tính quang.

Limitations & Trade-offs

Độ cứng thấp và kháng mài mòn kém; dễ trầy xước; kết tinh hóa ở nhiệt độ cao (mất độ trong suốt); không phù hợp cho chịu tải hay mài mòn; chi phí tăng mạnh theo kích thước và cấp tinh khiết.