Material

เซรามิกซิลิกาเหลว & ควอตซ์

ซิลิกาเหลว (SiO₂ อสัณฐาน) และเซรามิกควอตซ์มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวด้วยความร้อนต่ำที่สุดในวัสดุของแข็งทั้งหมด (≈0.55×10⁻⁶/K สำหรับซิลิกาเหลวสังเคราะห์) ร่วมกับการส่งผ่านแสงสูงจาก UV ถึง IR การขยายตัวใกล้ศูนย์นี้ทำให้มันเป็นวัสดุอ้างอิงสำหรับโต๊ะวัดความละเอียด แบบพิมพ์โฟโตลิโทกราฟี กระจกกล้องโทรทรรศน์ และทุกงานที่เสถียรภาพขนาดผ่านการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสำคัญที่สุด ซิลิกาเหลวยังแทบไม่มีความเครียดความร้อนเมื่อเผาหรือเย็นลงเร็ว ให้ทนแรงกระแทกความร้อนไร้ขีดจำกัดในทางปฏิบัติ

Custom Precision Ceramic Parts

ซิลิกาเหลว (SiO₂ อสัณฐาน) และเซรามิกควอตซ์มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวด้วยความร้อนต่ำที่สุดในวัสดุของแข็งทั้งหมด (≈0.55×10⁻⁶/K สำหรับซิลิกาเหลวสังเคราะห์) ร่วมกับการส่งผ่านแสงสูงจาก UV ถึง IR

การขยายตัวใกล้ศูนย์นี้ทำให้มันเป็นวัสดุอ้างอิงสำหรับโต๊ะวัดความละเอียด แบบพิมพ์โฟโตลิโทกราฟี กระจกกล้องโทรทรรศน์ และทุกงานที่เสถียรภาพขนาดผ่านการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสำคัญที่สุด ซิลิกาเหลวยังแทบไม่มีความเครียดความร้อนเมื่อเผาหรือเย็นลงเร็ว ให้ทนแรงกระแทกความร้อนไร้ขีดจำกัดในทางปฏิบัติ

Typical Properties

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

PropertyIndicative Value
องค์ประกอบAmorphous silicon dioxide
ความหนาแน่น2.20 g/cm3
ความแข็งวิกเกอร์ส600-800 HV
ความแรงดัด50-70 MPa
ความเหนียวต่อการแตกหัก0.7-1.0 MPa.m1/2
อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด1000 C (1200 C short term)
การนำความร้อน1.4 W/m.K
การขยายตัวด้วยความร้อน (20-1000 C)0.5 x10-6/K
Potential Advantages

สัมประสิทธิ์การขยายตัวด้วยความร้อนใกล้ศูนย์ ทนแรงกระแทกความร้อนพิเศษ (ไร้ขีดจำกัดในทางปฏิบัติ) ส่งผ่านแสง UV ถึง IR ดีเยี่ยม (ซิลิกาเหลว) ความบริสุทธิ์ทางเคมีสูง (เกรดเซมิคอนดักเตอร์) ฉนวนไฟฟ้า

Design Considerations

ซิลิกาเหลวอสัณฐานและอ่อนพอสมควร (Mohs ~5.5) — ง่ายต่อการขีดข่วนและทนสึกหรอต่ำ เซรามิกควอตซ์ (ซิลิกาเหลวผลึก/คริสตัลไลซ์) เสียสละส่วนของการส่งผ่านแสงเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและเสถียรภาพความร้อนเหนือ 1000 °C การเกิดผลึก (devitrification) ของซิลิกาเหลวเหนือ ~1100 °C อาจลดคุณสมบัติทางแสง

Limitations & Trade-offs

ความแข็งต่ำและทนสึกหรอแย่ ง่ายต่อการขีดข่วน เกิดผลึกที่อุณหภูมิสูง (เสียความโปร่งใส) ไม่เหมาะสำหรับรับโหลดหรือสึกหรอ ต้นทุนพุ่งสูงตามขนาดและเกรดความบริสุทธิ์