석영 대 용융 실리카:차이점은 무엇입니까?

다양한 실리카 기반 재료를 설명하는 데 사용되는 용어 목록은 혼란스럽고 길며 종종 오해됩니다.이 용어에는 융합 실리카,실리카,석영 유리,융합 석영 및 쿼트가 포함됩니다.

이미지 제공:모-과학(주).

이 기사는 융합 된 실리카와 석영의 고유 한 특성과 이러한 용어를 둘러싼 혼란을 정리하기위한 몇 가지 관련 자료를 탐구 할 것입니다.

석영 대 실리카

용융 실리카 및 석영과 관련하여 알아야 할 가장 중요한 사항 중 하나는 둘 다 주로 이산화 규소라고도하는 실리카로 구성된다는 것입니다. 실리카는 대부분의 유형의 유리의 주요 구성 요소이며 화학식 시오 2 를 가지고 있습니다.

미네랄 석영은 자연에서 실리카가 발견되는 주요 형태입니다; 미네랄 석영은 지구의 지각의 상당한 부분을 구성하며 단단하고 투명한 결정질 물질입니다. 실리카외에,석영은 또한 그것의 지질 기원에 의존하는 각종 비율에 있는 자연적 사건 불순을 포함합니다.

‘실리카’는 화학식 시오 2 와 함께 특정 화합물 인 이산화 규소를 의미합니다. 그 사이에,석영은 1 차적으로 실리카로 이루어져 있고 그러나 약간 불순을 포함하는 자연적 사건 크리스탈 무기물입니다.

결정질 및 비정질 고체

다른 실리카 기반 물질 간의 차이점을 이해하기 위해서는 먼저 비정질 고체와 결정질 고체의 근본적인 차이점을 이해해야합니다.

원자가 고체 내부에 배열되는 방식은 차이를 정의하는 방법입니다. 구성 원자는 결정질 고체에서 결정 격자로 알려진 규칙적인 반복 패턴으로 배열됩니다. 결정질 실리카 기반 물질의 한 예는 석영입니다: 산소 및 실리콘 원자는 잘 정의 된 정렬 된 구조로 배열됩니다.

그러나 비정질 고체의 원자는 장거리 차수가 없다. 비정질 고체에서,분자의 겉으로는 임의의 배열은 액체의 것과 유사,그들은 주위에 이동하지 않고 대신 장소에 고정되어 있다는 것을 제외.

비정질 고체는 우리가”유리”라고 생각하는 대부분의 재료를 구성합니다. 실제로,”유리”라는 용어는 비정질 원자 구조를 가진 모든 물질을 설명하는 데 사용될 수 있습니다.

물질의 특성은 원자가 무작위로 배향되어 있는지 또는 질서 정연하게 배열되어 있는지에 따라 크게 영향을받을 수 있습니다. 비정질 고체에 의해 나타나는 유리 전이 효과는 이것의 가장 눈에 띄는 예 중 하나입니다.

실리카 또는 다른 산화물 기반 물질의 영역을 넘어서,무질서한”유리”금속은 다른 종래의 금속과 비교할 때 그들의 특이한 기계적 특성 때문에 종종 사용을 위해 선택된다.

석영 및 기타 실리카계 물질은 이들이 비정질 또는 결정질인지 여부 및 이들의 화학적 조성에 의해 특성화될 수 있다.

실리카 기반 재료 정의

이제 기본 사항이 확립되었으므로 본 논문에서는 용융 실리카,석영 및 기타 실리카 기반 재료의 차이점을 살펴볼 것입니다.

석영

석영은 위에서 언급 한 바와 같이 자연적으로 발생하는 실리카의 주요 형태입니다. 석 영은 결정 성 고체,그것은 여전히 유사 하는 동안 유리에서 매우 독특한 속성을가지고 의미 유리 둘 다 그것의 화학 메이크업 및 외관.

석영(결정질 광물을 의미)의 제한된 산업 응용 분야가 있습니다. 그러나 석영 수정 발진기는 전자 시스템에서 발견되며 손목 시계에서 가장 친숙합니다.

산업용 석영 응용 분야는 때때로 제조 된”합성 석영”을 사용합니다. 이 물질은 아마도 결정질 실리카로 더 정확하게 묘사 될 것이지만 종종 단순히”석영”이라고 불립니다.”

융합 실리카 및 융합 석영

여기서”융합”이라는 단어는 처리 단계를 나타냅니다:융합 실리카는 명목상 순수한 실리카로 용융 및 냉각되어 유리 무정형 고체를 형성합니다.

용융 실리카는 여러 가지 방법으로 여전히 다른 유리와 유사하면서 첨가제를 포함하지 않습니다. 특수 재료 인 용융 실리카는 여러 가지 고성능 응용 분야를 가지고 있습니다.

“융합 석영”및”융합 실리카”라는 용어의 상호 교환 가능한 사용이 종종 있습니다. 그러나,”융합 석영”은 보다 구체적으로는 자연적으로 발생하는 석영을 용융시켜 형성된 비정질 고체를 지칭한다. 즉,용융 실리카는 표면 상 순수한 시오 2 이지만 용융 석영은 석영이 사용 된 것에 따라 불순물을 포함합니다.

실리카 유리 및 석영 유리

두 용어는 종종 더 일반적인 방식으로 사용되며 일반적으로 상호 교환 가능한 것으로 간주됩니다. 이 기간은 융합한 석영 또는 융합한 실리카를 둘 다 나타낼 수 있었습니다.

융합 실리카의 응용

융합 실리카의 비정질 구조는 여전히 석영과 화학적으로 유사하면서 몇 가지 매우 바람직하고 뚜렷한 전기적,기계적 및 열적 특성을 제공합니다.

안경은 알칼리 토류,알칼리 또는 기타 산화물과 같은 첨가제를 함유하여 물리적 및 화학적 특성을 개선하고 유리 가공(용융)온도를 낮추는 것이 일반적입니다. 이것은 다른 유리에서 다른 특성을 제안하고 있는 동안 더 높은 작동 온도가 있는 그것 귀착됩니다.

용융 실리카는 열팽창 계수가 매우 낮기 때문에 가열 또는 냉각 될 때 많이 팽창하거나 수축하지 않습니다. 이것은 융합한 실리카가 부수기 없이 아주 급속한 난방 또는 냉각을 저항할 수 있고 열충격에 높게 저항한다는 것을 의미합니다.

용융 실리카의 열적 특성으로 인해 유리 제조,제강 용 보트,쟁반 및 도가니와 같은 고온 산업 부품에 매우 가치가 있습니다.

용융 실리카가 투명하여 원적외선에서 깊은 자외선까지 확장되는 매우 넓은 스펙트럼의 빛이 있습니다. 이를 통해 다양한 렌즈,거울 및 기타 자외선 또는 적외선 투과 광학뿐만 아니라 광섬유에서 핵심 구성 요소를 융합 할 수 있습니다.

융합 실리카는 대부분의 산(불화 수소산 제외)에 내성이 있으며 화학적으로 매우 불활성입니다. 화학적으로 비활성인 것은 다공성 실리카의 모양으로 생물 의학 신청에 융합한 실리카를,수시로 빌려줍니다.

강도,투명성 및 열 안정성의 조합은 용융 실리카를 에칭 마이크로파 회로,포토 리소그래피 기판 및 반도체 소자의 보호 층을 포함한 새로운 응용 분야를 개발하기위한 강력한 후보로 만듭니다.

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2. 칼라프,A.L.,Shabaneh,A.A.&Yaacob,M.H. 탄소 나노튜브와 그래핀의 산화물 응용 프로그램에서 Optochemical 센서입니다. 탄소 나노 물질의 합성,기술 및 응용 분야 223-246(엘스 비어,2019). 전화:+86-21-8111-8111-0-12-815757-2.00010-3.1550 나노미터의 파장에 고능률을 가진 깊은 식각된 고밀도 융합하 실리카 전송 격자판. 신청 선택. 45, 2567 (2006).

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