Especificação:
Principais propriedades e características
1. Transmissão óptica excepcional:
· Ampla faixa espectral: transmite luz muito melhor do que outros óculos em um vasto espectro, desde o ultravioleta profundo (UV) até o infravermelho próximo (NIR). Sua alta transmissão na região UV é um diferencial importante.
· Baixa Absorção: Possui baixíssimas perdas de absorção e espalhamento, tornando-o ideal para lentes, janelas e substratos ópticos.
2. Resistência Térmica Extrema:
· Coeficiente de expansão térmica (CTE) muito baixo: O vidro de quartzo tem um dos CTEs mais baixos de qualquer material, o que significa que ele se expande e contrai minimamente com as mudanças de temperatura. Isso lhe confere excelente resistência ao choque térmico – ele pode ser aquecido a temperaturas extremamente altas e depois mergulhado na água sem rachar.
3. Alta pureza e estabilidade química:
· É inerentemente inerte e resistente à corrosão pela maioria dos ácidos, sais e solventes orgânicos. Isto o torna perfeito para uso em ambientes químicos agressivos e processamento de semicondutores onde a contaminação deve ser evitada.
4. Excelente isolamento elétrico:
· Possui alta rigidez dielétrica e baixa condutividade elétrica, mesmo em temperaturas elevadas, sendo um excelente isolante elétrico.
5. Alto limite de dano ao laser:
· A sílica sintética fundida é altamente resistente a danos causados por feixes de laser de alta potência, o que é fundamental para componentes ópticos e laser em sistemas de litografia.
Tipos de vidro de quartzo
· Tipo I: Produzido pela fusão de cristais naturais de quartzo. Contém vestígios de impurezas metálicas, mas possui excelente transmissão de UV e propriedades térmicas.
· Tipo II: Produzido pela fusão de areia natural de quartzo. Contém mais impurezas e bolhas que o Tipo I.
· Tipo III: Sílica fundida sintética, obtida por hidrólise em chama de tetracloreto de silício (SiCl₄). Oferece a mais alta pureza e transmissão UV superior com o mínimo de bolhas e inclusões. Este é o grau mais crítico para semicondutores e óptica avançada.
· Tipo IV: Sílica fundida sintética produzida por processo de oxidação por plasma. Semelhante em pureza ao Tipo III.
Aplicativos primários
O vidro de quartzo é um material crítico em inúmeras tecnologias avançadas:
1. Fabricação de semicondutores: sua aplicação mais significativa. Usado para componentes cruciais em ferramentas de litografia, incluindo:
· Substratos de Photomask: Para padronização de wafers de silício.
· Lentes ópticas e janelas: Em steppers e scanners.
· Tubos de forno de difusão e barcos wafer: Para processos de oxidação, difusão e recozimento em alta temperatura devido à sua pureza e estabilidade térmica.
· Câmaras de gravação e Bell Jars: Para sistemas de gravação por plasma e deposição química de vapor (CVD).
2. Óptica e Fotônica:
· Transmissão UV: Lentes, prismas e janelas para lâmpadas UV, sistemas de cura UV e espectroscopia UV.
· Óptica Laser: Substratos e componentes para sistemas laser de alta potência.
· Fibra Óptica: O material central das fibras ópticas.
3. Iluminação:
· Envelopes para lâmpadas de descarga de alta intensidade (HID), lâmpadas halógenas e lâmpadas UV (por exemplo, vapor de mercúrio). Ele pode suportar altas temperaturas operacionais e transmite luz UV de forma eficiente.
4. Equipamento Químico e de Laboratório:
· Cadinhos, tanques, tubos e visores para manuseio de materiais corrosivos em altas temperaturas.
5. Aeroespacial e Astronomia:
· Janelas para naves espaciais, satélites e telescópios devido à sua estabilidade e clareza óptica.
Comparação com outros óculos
Propriedade Vidro de quartzo (sílica fundida) Vidro de borosilicato (por exemplo, pirex) Vidro de cal sodada
Ponto de amolecimento muito alto (~1660°C) alto (~820°C) baixo (~700°C)
CTE Extremamente Baixo (0,55 x 10⁻⁶/K) Baixo (3,3 x 10⁻⁶/K) Alto (9 x 10⁻⁶/K)
Transmissão UV Excelente (até ~185nm) Fraca (corta em UV) Muito Fraca
Custo Alto Moderado Muito Baixo
Em resumo, o vidro de quartzo é um material de engenharia de primeira linha escolhido para as aplicações mais exigentes, onde a clareza óptica, a resistência ao choque térmico, a pureza química e a estabilidade em altas temperaturas não são negociáveis. É o material que permite a fabricação de microchips modernos e de uma vasta gama de outros produtos de alta tecnologia.
Janela de vidro transparente
Lente óptica
Prisma Óptico
Lente montada
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