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Quarzglas

Eigenschaften von Quarzglas                                                     

Quarzglas ist ein Einkomponentenglas (SiO2). Es gehört zu den wertvollsten Werkstoffen für die
Wissenschaft und Industrie. Man unterscheidet zwischen synthetischem und natürlichem Quarzglas.
Synthetisches Quarzglas wird nach dem Flammpyrolyse-Verfahren aus reinem Siliziumtetrachlorid (SiCl4)
hergestellt. Für Quarzglas aus, natürlichen kristallinen Rohstoffen erschmolzen, wird Bergkristall oder
pegmatierter Quarz verwendet. Dieses Rohmaterial wird zu einem feinen Granulat vermahlen
und mit einer Wasserstoff-Sauerstoffflamme zu Quarzglas geschmolzen.

Quarzgläser zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus

  • gutes Transmissionsverhalten im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich
  • hohe Temperaturstandfestigkeit
  • niedriger Temperaturausdehnungskoeffizient
  • gute Temperaturwechselbeständigkeit
  • ausgezeichnetes elektrisches Isolationsvermögen
  • hohe chemische Reinheit
  • maximale Anwendungstemperatur: 1100°C dauern, 1300°C kurzzeitig
Wärmedehnung:   20/300 = 5,1×10-7 K-1
Dichte:   2,2 g/cm³
Elastizitätsmodul:   70000 N/mm²
Poisson-Zahl m:   0,17
Druckfestigkeit:   1150 N/mm²
Zugfestigkeit:   50 N/mm²
Biegefestigkeit:   67 N/mm²
Wärmeleitfähigkeit:   (20-100°C) 1,38-1,46 W m-1 K-1
log des elektr. Volumenwiderstandes in -cm
bei     20°C   20
bei   100°C   18
bei   600°C   12
bei 1000°C     8
Dielektrische Eigenschaften für 1 MHz bei 25°C
DZ    3,7
Brechzahl nd (=587,6 nm):   1,459
Spannungsoptische Konstante:   3,57×10-6 N -1
Chemische Beständigkeit
Wasserbeständigkeit (DIN ISO 719):HGB 1 Hydrolytische Klasse 1
Säurebeständigkeit (DIN 12116):Klasse 1
Laugenbeständigkeit (DIN ISO 695):Klasse 1

Anwendungen

  • Hochtemperaturprozesse (Temperaturfestigkeit)
  • Halbleiter- und Lichtindustrie (Reinheit)
  • Optik (gute Lichtdurchlässigkeit im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich)
  • Lasertechnik
  • Elektronik und Elektrotechnik (geringe Leitfähigkeit, hohe Durchschlagfeldstärke, geringe dielektrische Verluste)
  • Chemie und Pharma (chemische Beständigkeit, nicht hygroskopisch,chemische Reinheit, Temperaturwechselbeständigkeit)