Кварц шил: үйлдвэрлэлийн онцлог, ГОСТ. Оптик кварцын шил: хэрэглээ

2025 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2025-01-24 13:21

Шил бол олон төрлийн ашигтай чанар, шинж чанаруудын улмаас хүний үйл ажиллагааны бүхий л салбарт өргөн хэрэглэгддэг эртний материалуудын нэг юм. Түүний оршин тогтнох хугацаанд (мөн энэ нь 5 мянга гаруй жил) химийн томъёо нь бараг ижил хэвээр байсан бөгөөд зөвхөн чанар нь өөрчлөгдсөн.

Кварц шил

Олон жилийн турш хүмүүс янз бүрийн хортой хүчин зүйлд тэсвэртэй шилийг улам бүр ил тод болгохыг хичээсээр ирсэн. Энэхүү зорилготой сайжруулалтын үр дүнд кварцын шилнүүд гарч ирэв - энэ нь сэтгэл хөдөлгөм шинж чанартай цоо шинэ төрлийн материал юм. Магадгүй энэ шил хүн төрөлхтний цаашдын хөгжлийн чиг хандлагыг тодорхойлох болов уу.

Кварц шил нь цэвэр цахиурын исэл (SiO_{2) хайлах бүтээгдэхүүн юм. Энгийн шилнээс ялгаатай нь энэ материал нь аморф төлөвт байдаг, өөрөөр хэлбэл яг хайлах цэггүй, хатуу төлөвөөс халаахадшингэн аажмаар дамждаг. Энэ шинж чанараараа кварц буюу силикат шил нь үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгдэх болсон.}

Кварц шилэн бүтэц

Материалын аморф шинж чанарыг цахиур-хүчилтөрөгчийн тетраэдр дээр үндэслэсэн бүтцээр нь тайлбарладаг. SiO_{2 молекулууд хүчилтөрөгчийн атомуудын харилцан таталцлын улмаас өөр хоорондоо "холбогддог".}

Молекулуудын байршилд бие биентэйгээ харьцах хатуу дэг журам байдаггүй ч тэд хамтдаа гурван хэмжээст сүлжээ үүсгэдэг. Тийм ч учраас кварц шил нь аморф материалын шинж чанартай байдаг.

Силикат шилийг энгийн шил шиг түүхий эдийг хайлуулах замаар гаргаж авдаг. Иймээс цэвэр цахиурыг ашиглаж болно - чулуулгийн болор, судлын кварц, кварцын элс, мөн зохиомлоор олж авсан цахиурын исэл.

Кварц шил ба энгийн шилний ялгаа

Сонгосон түүхий эдээс хамаарч эцсийн бүтээгдэхүүний зарим шинж чанарыг мөн тодорхойлно. Тиймээс рок болорыг тунгалаг, тунгалаг материал олж авахад ашигладаг.

Силикат шил болон энгийн шилний гол ялгаа нь хайлах өндөр температурт байдаг - 1500 Cо. Үүний зэрэгцээ цахиурын исэл нь харагдах спектрт хүчтэй гэрлийн цацраг ялгаруулж эхэлдэг, өөрөөр хэлбэл гэрэлтэж эхэлдэг.

Түүхий эд нь аморф бүтэцтэй учир хайлах үйл явц нэлээд удаан үргэлжлэх боломжтой. Хайлсан найрлага нь өндөр зуурамтгай чанар бөгөөд энэ нь түүнийг овоолсон, шилжүүлэхийг зөвшөөрдөггүй. тэрижил зузаантай кварц шил үйлдвэрлэхэд хэцүү болгодог.

Үйлдвэрлэлийн онцлог

Дээрх бүх онцлогийг харгалзан силикат шилийг зөвхөн тусгай тоног төхөөрөмж дээр үйлдвэрлэх боломжтой. Хайлуулах үйлдвэрүүд өндөр температуртай байх ёстой бөгөөд шилэн бүтээгдэхүүнийг бий болгохын тулд 1800 Co ба түүнээс дээш температурт ил гал асаах шаардлагатай.

Үйлдвэрлэлийн байгууламжид тусгай шаардлага тавьдаг - энэ нь ариутгасан байх ёстой. Бага хэмжээний гадны тоосонцор нь бэлэн кварцын шил удахгүй хагарч, шинж чанараа алдахад хүргэдэг.

Үйлдвэрлэлийн ажилчид - шил үлээгч нар ч гэсэн онцгой чанарыг эзэмшсэн байх ёстой. Тэд маш өндөр температуртай тулгардаг - ажлын явцад нэг алдаа нь ноцтой гэмтэл, түлэгдэлтэд хүргэдэг.

Шилэн үлээгчийн бүх үндсэн хэрэгслүүд нь халуунд тэсвэртэй материалаар хийгдсэн байдаг - боржин чулуу, вольфрам, бусад зүйлсээс гадна маш хүнд жинтэй. Тиймээс ажилчид бие бялдрын хувьд хүчтэй, тэсвэр хатуужилтай байх ёстой.

Кварцын шилний шинж чанар

Силикат шил нь цахилгаан дамжуулах чанар багатай тул нарийн төвөгтэй цахилгаан хэрэгсэлд ихэвчлэн диэлектрик болгон ашигладаг. Кварц шилний үндсэн ашигтай шинж чанаруудыг гурван бүлэгт хувааж болно:

1. Дулааны. Өндөр температурт тэсвэртэй (1200 Co), дулааны тэлэлтийн өндөр коэффициент (15 дахин)энгийн шилнээс өндөр), температурын огцом, мэдэгдэхүйц хэлбэлзлийг эсэргүүцэх чадварыг тодорхойлдог (үйлдвэрлэлд бүтээгдэхүүнийг мөстэй усаар хөргөдөг).
2. Химийн. Шил нь химийн хувьд төвийг сахисан, фосфор, фторын хүчлээс бусад бүх шүлт, хүчилтэй урвалд ордоггүй (урвал нь 300 Co-аас дээш температурт эхэлдэг).
3. Оптик. Кварцын шилний хугарлын илтгэгч нь энгийн шилнээс 150 дахин бага (n_{e=1, 46). Үүний ачаар нарны гэрэл болон энгийн гэрлийг өөгүй дамжуулаад зогсохгүй хэт улаан туяа, хэт ягаан туяаг ч саатуулдаггүй.}

Эдгээр бүх шинж чанарууд нь кварц шилийг барилгын материал болгон ашиглахаас гадна лабораторийн шилэн эдлэл, оптик багаж, цахилгаан тоног төхөөрөмж, халуунд тэсвэртэй галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Үүний нэг гол хэрэглээ нь оптик утас үйлдвэрлэх явдал юм.

Оптик кварц шил

Үйлдвэрлэлд ашигласан технологиос хамааран кварцын шил нь тунгалаг, тунгалаг байж болно. Эхний тохиолдолд түүний бүтцэд гэрлийг эрчимтэй тараадаг олон тооны хийн бөмбөлөгүүд байх болно.

Ил тод шил буюу оптик кварцын шилийг мөн нэрлэдэг бөгөөд туйлын нэгэн төрлийн, бөмбөлөг агуулаагүй. Энэ онцлогоос шалтгаалан материалыг өндөр хурдны өгөгдөл дамжуулах оптик кабель, оптик линз, призм үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Оптик шилний брэнд ба цуврал

Оптик шилний хэд хэдэн брэнд байдаг: KU-1, KI, KV. Бүтээгдэхүүнүүд нь харагдахуйц, хэт ягаан туяа, хэт улаан туяаны цацрагийг дамжуулах чадвараараа ялгаатай байдаг. Хамгийн тунгалаг нь KI шил - 2600-2800 нм долгионы урттай гэрлийг дамжуулах чадвартай, хамгийн бага тунгалаг нь KV.

Ашигласан түүхий эдээс хамааран өөр өөр гэрлийн дамжуулалт нь кварцын оптик шилтэй байж болно. ГОСТ 15130-86 нь гурван цувралын талаархи мэдээллийг агуулдаг:

• 0 - хэвийн үйл ажиллагааны нөхцөлд ашигласан материал;
• 100 - бага ионжуулагч цацрагт тэсвэртэй шил;
• 200 - эрчимтэй ионжуулагч цацрагийн нөхцөлд ашиглах боломжтой түүхий эд.

Брэнд болон цуврал шил нь бүтээгдэхүүний кодыг бүрдүүлдэг. Энэ нь үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг бөгөөд шилний тодорхой төрлийг тодорхойлдог. Манай улсад шифрлэлтийн нэгдсэн систем байхгүй тул компани бүр бүтээгдэхүүнээ өөр өөрийнхөөрөө тодорхойлдог.

Хэрэглэх хүрээ

Силикат шилийг олон төрлийн бүтээгдэхүүн хийхэд ашигладаг. Шингэний хэмжээг хэмжих, цахилгаан халаагуур хийх, химийн урвал явуулах, түрэмгий бодис хадгалах зэрэгт ашигладаг шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн лабораторид кварцын шилэн хоолой эрэлт хэрэгцээтэй байгаа.

Тунгалаг шилийг мөн үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг. Энэ нь шингэн бүтээгдэхүүнийг хянах шаардлагатай газарт ашиглагддаг.өндөр температур ба хямд өртөгтэй учир хаа сайгүй ашигладаг.

Оптик шилийг усан онгоцны үйлдвэрлэл, пуужингийн үйлдвэрлэлд голчлон гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Нефть химийн үйлдвэрт энэ материалыг химийн өндөр эсэргүүцэлтэй тул үнэлдэг бөгөөд түрэмгий шингэнийг хянахад ашигладаг. Онгоцонд бүхээгийг түүгээр бүрхэж, дулаан тусгаарлагч болгон ашигладаг.

Үйлдвэрлэгчид бүтээгдэхүүнээ ГОСТ 22291-83 стандартын дагуу үйлдвэрлэдэг. Кварц шил, хоолой, цонх, призм, линз болон бусад бүтээгдэхүүнийг олноор үйлдвэрлэж, захиалгаар хийдэг.