แก้วออปติคอลควอตซ์เทียบกับแก้วทั่วไป: ความแตกต่างคืออะไร?

ในโลกของ การผลิตแก้ว มีสองหมวดหมู่หลักที่โดดเด่น: แก้วออปติคอลควอตซ์และแก้วทั่วไป วัสดุทั้งสองนี้ดูเหมือนจะคล้ายกันมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน โรงงานผู้จัดจำหน่ายและพันธมิตรช่องทางมักจะเผชิญกับความท้าทายในการเลือกระหว่างวัสดุทั้งสองนี้สำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมต่างๆ การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างแก้วควอตซ์ออปติคอลกับแก้วทั่วไปเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อคุณภาพความทนทานและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์

รายงานการวิจัยนี้นำเสนอความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแก้วควอตซ์และแก้วทั่วไปโดยมุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบทางเคมีคุณสมบัติความร้อนคุณภาพแสงและการใช้งานอุตสาหกรรม นอกจากนี้เรายังจะสำรวจประโยชน์ของการใช้แก้วควอตซ์ออปติคอลในอุตสาหกรรมพิเศษเช่นเลนส์เซมิคอนดักเตอร์และสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง ในตอนท้ายของบทความนี้คุณจะมีความเข้าใจที่ครอบคลุมว่าวัสดุใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ

องค์ประกอบทางเคมี

แก้วควอตซ์

แก้วควอตซ์ หรือที่เรียกว่าซิลิกาที่หลอมรวมนั้นประกอบไปด้วยซิลิคอนไดออกไซด์เกือบทั้งหมด (Sio₂) องค์ประกอบที่มีความบริสุทธิ์สูงนี้ให้คุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกันซึ่งไม่พบในแก้วทั่วไป แก้วควอตซ์ผลิตโดยการละลายซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิสูงมากโดยทั่วไปจะสูงกว่า 1,700 ° C ผลที่ได้คือแก้วที่ทนต่อการกระแทกด้วยความร้อนมีความชัดเจนทางแสงที่ยอดเยี่ยมและเป็นสารเคมีเฉื่อย

การขาดสิ่งสกปรกในแก้วควอตซ์ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำและความทนทานสูง ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์แก้วควอตซ์ใช้สำหรับความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่ต้องเสียรูปหรือทำปฏิกิริยากับสารเคมี ความบริสุทธิ์ของมันยังทำให้เป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับเลนส์ออปติคัลและหน้าต่างในเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

แก้วธรรมดา

แก้วทั่วไปหรือที่รู้จักกันในชื่อแก้วโซดาไลม์ประกอบด้วยซิลิกา (SIO₂), โซเดียมออกไซด์ (NA₂O) และแคลเซียมออกไซด์ (CAO) ส่วนประกอบเพิ่มเติมเหล่านี้ลดจุดหลอมละลายของแก้วทำให้ง่ายขึ้นและราคาถูกกว่าในการผลิต อย่างไรก็ตามการปรากฏตัวของสิ่งสกปรกเหล่านี้ยังช่วยลดความต้านทานความร้อนและสารเคมีของแก้ว

แก้วโซดาไลม์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานประจำวันเช่นหน้าต่างขวดและของใช้ในครัวเรือน ในขณะที่มันมีราคาไม่แพงและง่ายต่อการผลิต แต่ก็ไม่มีลักษณะประสิทธิภาพสูงของแก้วควอตซ์ ตัวอย่างเช่นแก้วทั่วไปมีแนวโน้มที่จะแตกภายใต้ความเครียดจากความร้อนและไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงหรือก้าวร้าวทางเคมี

คุณสมบัติทางความร้อน

แก้วควอตซ์

หนึ่งในข้อดีที่สำคัญที่สุดของแก้วควอตซ์ออปติคอลคือความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม แก้วควอตซ์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำมากซึ่งหมายความว่าไม่ขยายหรือหดตัวอย่างมีนัยสำคัญเมื่อสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สิ่งนี้ทำให้ทนต่อการกระแทกด้วยความร้อนซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้กันทั่วไปในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเช่นเตาเผาหลอดไฟและอุปกรณ์ประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์

แก้วควอตซ์สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 1200 ° C โดยไม่ทำให้อ่อนลงทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ความร้อนสูงเป็นปัจจัย ความสามารถในการรักษารูปร่างและคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงเป็นหนึ่งในเหตุผลที่เป็นที่ต้องการในอุตสาหกรรมที่ต้องใช้ความแม่นยำและความทนทาน

แก้วธรรมดา

ในทางกลับกันแก้วทั่วไปมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูงกว่ามาก ซึ่งหมายความว่ามีแนวโน้มที่จะแตกหรือแตกเมื่อสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วแก้วทั่วไปจะอ่อนตัวที่ประมาณ 600 ° C ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

ในขณะที่กระจกทั่วไปเพียงพอสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันเช่นในหน้าต่างและภาชนะบรรจุ แต่ก็ไม่แนะนำให้ใช้สำหรับสภาพแวดล้อมที่ความมั่นคงทางความร้อนเป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่นในการตั้งค่าอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูงที่เกี่ยวข้องแก้วปกติจะล้มเหลวในการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คุณสมบัติทางแสง

แก้วควอตซ์

Optical Quartz Glass มีชื่อเสียงในด้านแสงที่ชัดเจนและความโปร่งใสในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลายตั้งแต่อัลตราไวโอเลต (UV) ไปจนถึงอินฟราเรด (IR) สิ่งนี้ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับเลนส์ปริซึมและหน้าต่างออพติคอลในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม การถ่ายทอดแสง UV ที่มีค่าสูงนั้นมีค่าเป็นพิเศษในอุตสาหกรรมเช่นโฟโตโธภาพและการบ่ม UV

นอกจากนี้แก้วควอตซ์ยังมีดัชนีการหักเหของแสงต่ำและการกระจายแสงน้อยที่สุดซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าแสงที่ผ่านมันยังคงมุ่งเน้นและไม่บิดเบือน สิ่งนี้มีความสำคัญในการใช้งานที่จำเป็นต้องใช้เลนส์ที่มีความแม่นยำเช่นในกล้องโทรทรรศน์กล้องจุลทรรศน์และระบบเลเซอร์

แก้วธรรมดา

แก้วทั่วไปในขณะที่โปร่งใสไม่ได้มีระดับความคมชัดของแสงเท่ากับแก้วควอตซ์ มันมีดัชนีการหักเหของแสงที่สูงขึ้นและการกระจายแสงที่มากขึ้นซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการบิดเบือนและการสูญเสียคุณภาพของภาพ นอกจากนี้แก้วทั่วไปไม่ส่งแสง UV อย่างมีประสิทธิภาพเท่ากับแก้วควอตซ์ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้ความโปร่งใสของ UV

สำหรับแอพพลิเคชั่นในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่เช่น Windows และ Mirrors คุณสมบัติทางแสงของแก้วทั่วไปเพียงพอ อย่างไรก็ตามสำหรับแอปพลิเคชันออปติคัลที่มีความแม่นยำสูงแก้วควอตซ์เป็นตัวเลือกที่เหนือกว่าเนื่องจากความชัดเจนและการบิดเบือนน้อยที่สุด

แอปพลิเคชันอุตสาหกรรม

แก้วควอตซ์

คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของแก้วควอตซ์ทำให้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมไฮเทคที่หลากหลาย แอปพลิเคชั่นที่พบบ่อยที่สุดบางส่วน ได้แก่ :

• การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: แก้วควอตซ์ใช้ในการผลิตเวเฟอร์และส่วนประกอบอื่น ๆ เนื่องจากความเสถียรทางความร้อนสูงและความต้านทานต่อสารเคมี

• Optics: แก้วควอตซ์ใช้ในเลนส์ปริซึมและหน้าต่างออพติคอลสำหรับความคมชัดของแสงที่ยอดเยี่ยมและการส่งผ่าน UV

• สภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง: แก้วควอตซ์ใช้ในเตาเผาหลอดไฟและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง

• เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์: แก้วควอตซ์ใช้ในอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการเช่นบีกเกอร์และหลอดทดสอบเนื่องจากความเฉื่อยทางเคมีและความต้านทานความร้อน

แก้วธรรมดา

แก้วทั่วไปใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานในชีวิตประจำวันเช่น:

• Windows: แก้วทั่วไปมักใช้ในหน้าต่างที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์เนื่องจากความสามารถในการจ่ายและความสะดวกในการผลิต

• ภาชนะบรรจุ: ขวดขวดและภาชนะอื่น ๆ มักทำจากแก้วปกติเนื่องจากความโปร่งใสและความสามารถในการเก็บของเหลว

• กระจก: กระจกทั่วไปใช้เป็นวัสดุฐานสำหรับกระจกซึ่งเคลือบด้วยชั้นสะท้อนแสง

ในขณะที่แก้วทั่วไปเหมาะสำหรับการใช้งานเหล่านี้ แต่ก็ไม่มีลักษณะที่มีประสิทธิภาพสูงของแก้วควอตซ์ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ

บทสรุป

โดยสรุปแก้วควอตซ์ออปติคอลและแก้วทั่วไปมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรมต่างๆ แก้วควอตซ์ที่มีความเสถียรทางความร้อนที่เหนือกว่าความคมชัดของแสงและความต้านทานทางเคมีเป็นวัสดุที่เลือกสำหรับการใช้งานที่มีเทคโนโลยีสูงและอุณหภูมิสูง แก้วทั่วไปในขณะที่ราคาไม่แพงและง่ายกว่าในการผลิตเหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันเช่นหน้าต่างและภาชนะบรรจุ