Schmelzpunkt von Quarz: Anwendungen, Auswahlkriterien und praktische Anleitung

Ein Verfahrenstechniker, der einen 1.200 °C heißen Rohrofen dimensioniert, stellt in der Regel zwei Fragen, bevor die Bestellung verschickt wird: Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Quarz und was verhält sich das Rohr tatsächlich, wenn es heiß ist? Die erste Antwort ist kurz: Kristalliner Quarz schmilzt irgendwo zwischen 1670 °C und 1713 °C, je nachdem, welche Kristallform und welche Messroute angegeben wird. Die zweite Antwort entscheidet darüber, ob der Ofen drei Jahre oder drei Monate läuft.

Hier ist die funktionierende Antwort, die wir unseren Kunden geben: Quarzglas versagt nicht an seinem Schmelzpunkt. Es versagt dort, wo es durchhängt, entglast oder kristallisiert, und bei normalem transparentem Quarzglas erreicht dieser Punkt im Dauerbetrieb zwischen 1100 °C und 1200 °C. Der Rest dieses Artikels erklärt diese Lücke, denn in dieser Lücke steckt tatsächlich jede Kaufentscheidung.

Schmelzpunkt von Quarz: 1670 °C, plus drei Temperaturen, die Ihren Prozess bestimmen

Der Wert von 1670 °C beschreibt kristallinen Quarz – das Mineral mit einem geordneten Gitter aus SiO4-Tetraedern. Das Erhitzen ist kein einziges sauberes Ereignis. Die Alpha-zu-Beta-Inversion bei 573 °C ist eine strukturelle Umkehrung, die den meisten Ofenbenutzern nie auffällt, da sie mit Glas und nicht mit Kristall arbeiten. Weiter oben, oberhalb etwa 870 °C, beginnt sich das Gitter in Tridymit und Cristobalit umzuwandeln, und Cristobalit schmilzt bei etwa 1713 °C. Aus diesem Grund werden in Lehrbüchern, Handbüchern und Datenblättern von Zulieferern Werte zwischen 1670 °C und 1713 °C für die gleiche chemische Formel angegeben, ohne dass sich irgendjemand irrt.

Wenn man kristallinen Quarz schmilzt und schnell abkühlt, erhält man Quarzglas, einen amorphen Feststoff. Amorph bedeutet keine Fernordnung, was wiederum bedeutet, dass es keinen scharfen Schmelzpunkt gibt. Anstelle einer Schmelzlinie gibt es eine Viskositätskurve, und Ingenieure lesen aus dieser Kurve vier praktische Punkte ab.

Kristalliner Quarz versus Quarzglas

Für Käufer ist die Unterscheidung praktischer und nicht akademischer Natur. Ein kristalliner Quarzteil und ein Quarzglasteil können identische SiO2-Reinheitsangaben tragen und sich im selben Ofen völlig unterschiedlich verhalten. Die Kristallform dehnt sich bei der Inversion bei 573 °C stark aus und kann abplatzen oder reißen; Die Glasform hat keine Inversion, weshalb transparente Quarzröhren, Quarzplatten und Quarzfenster aus geschmolzenem Material und nicht aus geschnittenem Kristall hergestellt werden. Wenn in einer Zeichnung ein optisches Fenster gefordert wird, das 900 °C standhalten muss, ist Glas und kein Kristall das Material, das angegeben wird, und es sollte auch so bestellt werden.

Es gibt eine zweite Konsequenz, die leicht zu übersehen ist. Quarzglas ist ein geschmolzenes Produkt, daher legt der Schmelzpunkt die Obergrenze für den Herstellungsprozess selbst fest, nicht nur für das fertige Teil. Elektrische Schmelzöfen laufen am Lichtbogen bei weit über 2000 °C, um hochreinen Sand zu schmelzen, und der anschließende Rohrziehprozess bearbeitet das Glas bei etwa 2000 °C. Wenn eine Röhre den Kunden erreicht, ist sie bereits heißer als jemals zuvor – und genau aus diesem Grund sind die Blasenklasse und der OH-Gehalt im Lieferzustand so wichtig.

Dehnungs-, Glüh- und Erweichungspunkte im Klartext

Anstelle einer Temperatur wird transparentes Quarzglas durch drei spezifiziert, und alle liegen weit unter dem Schmelzpunkt. Die folgenden Werte sind typisch für standardmäßiges transparentes Quarzglas; Die genauen Zahlen schwanken ein wenig je nach OH-Gehalt und -Gehalt.

Lesen Sie diese Tabelle als eine Reihe von Grenzwerten und nicht als Trivia. Wenn eine Platte nach zehn thermischen Zyklen ihre Ebenheit behalten muss, halten Sie sie unter den Spannungspunkt; darüber hinaus entspannt sich die Spannung und die Geometrie verschiebt sich. Wenn ein Rohr durch Flammenverformung in eine Verteiler- oder U-Form gebracht werden soll, gibt der Arbeitspunkt an, wie stark es sich im heißen Zustand unter seinem Eigengewicht bewegt. Beim Erweichen verhält sich das Material nicht mehr wie eine feste Komponente, sondern beginnt, sich wie eine sehr steife Flüssigkeit zu verhalten.

Eine Regel, die wir oft wiederholen: Ein transparentes Quarzrohr, das über 600 mm bei 1150 °C aufgehängt ist, wird innerhalb weniger hundert Stunden messbar durchhängen, obwohl es etwa 500 °C unter der Erweichungstemperatur liegt. Durchhängen, nicht Schmelzen, ist die Fehlerart, mit der die meisten Ofenbauer tatsächlich konfrontiert werden.

Schmelz- und Erweichungspunkte im Vergleich zu anderen Hochtemperaturmaterialien

Designer entscheiden sich selten isoliert für Quarz; es wird normalerweise gegen Aluminiumoxid, Borosilikat oder Graphit abgewogen. In der Tabelle unten sind die Schlüsselzahlen auf einer Skala dargestellt, wobei die Erweichungspunkte für Gläser verwendet werden, da die Erweichung der Wert ist, der sich wie eine Arbeitsgrenze in einem echten Ofen verhält.

Drei Dinge fallen auf, wenn die Zahlen nebeneinander liegen. Erstens liegt der Erweichungspunkt von Quarzglas nur wenige zehn Grad vom Schmelzpunkt von kristallinem Quarz entfernt, sodass die Gesamtzahl und die praktische Obergrenze näher beieinander liegen, als die meisten Menschen erwarten. Zweitens beträgt der Abstand zwischen Quarz und Borosilikat 3.3 über 800 °C, weshalb Laboratorien Borosilikat für die Umgebungschemie behalten und auf Quarzküvetten, Quarzaufschlussröhrchen und Quarzbecher umsteigen, sobald eine Methode 300 °C oder einen sauberen UV-Pfad benötigt. Drittens folgt die Thermoschockleistung nicht der Temperaturrangfolge: Quarz überlebt eine Wasserabschreckung durch Rotglut vor allem deshalb, weil seine Ausdehnung etwa 0,55 ppm/K beträgt, sodass die Spannung an einer Wand auch bei einem starken Gradienten gering bleibt, während dies bei Aluminiumoxid bei 8 ppm/K nicht der Fall ist.

Die Graphitreihe erklärt ein Muster, das man in heißen Kristallwachstumszonen sieht: Graphit wird hinter dem Quarztiegel verwendet, nicht an seiner Stelle. Graphit benötigt eine Inert- oder Vakuumatmosphäre, Quarz nicht, und Quarz ist transparent, was wichtig ist, wenn ein Verfahrenstechniker sehen möchte, was im Inneren eines Reaktors passiert. Bei der Wahl zwischen ihnen geht es selten darum, welches man später zum Schmelzen bringt.

Warum zwei Lieferanten unterschiedliche Zahlen für die gleiche Güteklasse angeben

Zwei Angebote für ein scheinbar identisches transparentes Quarzrohr können sich um 30 Prozent unterscheiden, und der Schmelzpunkt ist fast nie der Grund. Standardmäßige transparente Qualitäten werden alle im gleichen Bereich angegeben. Was sich ändert, ist der OH-Gehalt, die Blasenklasse und Spuren metallischer Verunreinigungen, und diese drei verändern das Verhalten des Teils unterhalb der Erweichung.

Wie die Fusionsroute das Verhalten verändert

• Beim Elektroschmelzen wird hochreiner Sand in einem Widerstands- oder Lichtbogenofen geschmolzen, wodurch transparenter Quarz mit moderatem OH, guter Infrarotdurchlässigkeit und gleichmäßiger Viskosität entsteht.
• Die Flammenfusion verwendet eine Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme, erzeugt einen höheren OH-Gehalt, verringert die Viskosität und ist bei im Volumen gezogenen Rohren üblich.
• Die Plasmafusion hält die metallische Verunreinigung sehr gering und wird dort eingesetzt, wo sich das Teil nicht schnell verfärben oder entglasen darf.
• Synthetisches oder aufgedampftes Material basiert auf einem Siliziumvorläufer und nicht auf Sand und erreicht die niedrigsten metallischen Verunreinigungsgrade für Halbleiter- und Tief-UV-Arbeiten.

Der OH-Gehalt ist die praktische Variable. Hydroxylgruppen brechen das Silica-Netzwerk auf und verringern die Viskosität, sodass ein Rohr mit hohem OH-Gehalt bei der gleichen Temperatur früher durchhängt als ein Rohr mit niedrigem OH-Gehalt und identischen Abmessungen. Der Kompromiss ist nicht kostenlos: Material mit niedrigem OH-Gehalt behält seine Form in einem heißen Ofen besser, absorbiert aber anders im Infrarotbereich, was für Heizgeräte und optische Infrarotteile von Bedeutung ist. Das ist der wahre Grund, warum in einem Datenblatt sowohl ein Erweichungspunkt als auch ein OH-Wert aufgeführt sind.

Blasen funktionieren auf die gleiche Weise. Eine sichtbare Blasenkette in der Nähe der Innenwand wird zur Keimbildungsstelle für das Wachstum von Cristobalit, und Cristobalit ist der Beginn des milchigen Flecks, der schließlich in die Prozesskammer abblättert. Zwei Röhrchen mit demselben Erweichungspunkt, aber unterschiedlichen Blasenklassen haben nicht die gleiche Lebensdauer.

Quarzrohre, -stäbe und -platten: Wo der Schmelzpunkt keine Rolle mehr spielt

Sobald sich ein Teil im Ofen befindet, prüft niemand mehr den Schmelzpunkt. Die Fragen sind, ob das Rohr seine Bohrung behält, ob eine Flanschverbindung nach vierzig Zyklen dicht bleibt und wie schnell die Innenwand milchig wird.

Transparentes Quarzrohr für den Einsatz in Hochtemperaturöfen Transparentes Quarzrohr mit niedrigem Hydroxylgehalt, >99,9 % SiO2 und engen Maßtoleranzen, geeignet für Ofenbohrungen, bei denen es auf Kriechverhalten und Dichtungsbeständigkeit ankommt. Produkt anzeigen →

Was passiert mit einem Quarzrohr bei Temperatur?

Bei 1150 °C liegt die Erweichungstemperatur eines transparenten Quarzrohrs etwa 500 °C unter der Erweichungstemperatur, kriecht aber unter Last immer noch. Der Mechanismus ist eine viskose Strömung an den Stützpunkten und an jedem Punkt, an dem die Wand Gewicht trägt. Praktische Gegenmaßnahmen sind unscheinbar und effektiv: Verkürzen Sie die Spannweite zwischen den Stützen, drehen Sie das Rohr zwischen den Kampagnen, wenn die Geometrie dies zulässt, und legen Sie dickwandige Abschnitte fest, in denen das Rohr eine breite heiße Zone ohne Zwischenstützung überbrücken muss.

Oberhalb von etwa 1150 °C wird die Entglasung zum vorherrschenden Alterungsmodus und nicht das Durchhängen. Oberflächenverunreinigungen – Fingerabdrücke, alkalischer Staub, Rückstände von Reinigungsmitteln, Kontakt mit bestimmten feuerfesten Zementen – katalysieren die Bildung von Cristobalit, und Cristobalit wächst als undurchsichtige weiße Flecken, die schließlich abplatzen. Die Handhabung mit sauberen Handschuhen und die Lagerung verschlossener Röhrchen ist kein Aufwand; es verlängert direkt die Lebensdauer.

Stangen, Platten und bearbeitete Teile

Feststoffe verhalten sich anders als dünne Wände. Ein massiver Quarzstab, der als Träger oder Halterung verwendet wird, hat eine größere thermische Masse und erwärmt sich langsamer, was den Gradienten über das Teil verringert, aber die Strafe für eine schlecht kontrollierte Rampe erhöht. Quarzplatten und -scheiben, die als Fenster, Ablenkplatten oder Waferträger verwendet werden, sind in der Regel eher durch ihre Ebenheit als durch ihre Festigkeit begrenzt, sodass der Belastungspunkt zur operativen Obergrenze wird: Eine Platte, die flach bleiben muss, sollte bei längeren Haltevorgängen nicht über etwa 1075 °C betrieben werden.

Für Teile, die enge Toleranzen einhalten müssen, wird präzisionsgeschliffener Quarz normalerweise unter Berücksichtigung des Temperaturverlaufs spezifiziert, da das Schleifen und anschließende Heißlaufen eines Teils Spannungen lösen kann, die während der Herstellung eingeschlossen waren. Ein Lieferant, der die vorgesehene Betriebstemperatur kennt, empfiehlt normalerweise einen Glühschritt vor dem endgültigen Schleifen.

Quarztiegel: Die heißeste Wand im gesamten Prozess

Tiegel sind die einzige Anwendung, bei der die Betriebstemperatur den Schmelzpunkt wirklich überschreitet. Bei der Czochralski-Kristallzüchtung liegt die Temperatur der Siliziumschmelze bei etwa 1420 bis 1450 °C, und die Innenwand des Tiegels wird in Kontakt mit dieser Schmelze noch heißer. Die Außenwand berührt einen Graphitsuszeptor, der selbst über 1400 °C heiß ist. Für einige hundert Stunden ist die Quarzwand die heißeste Strukturkeramik der Maschine.

Quarztiegel in Halbleiterqualität für die Züchtung von Czochralski-Kristallen Hochreiner Quarztiegel mit SiO2 über 99,998 % und Größen von 14–28 Zoll, relevant, wenn Czochralski-Schmelzkontakt und Cristobalit-Fortschritt die Lebensdauer begrenzen. Produkt anzeigen →

Warum ein Tiegel ein Verbrauchsmaterial und keine Komponente ist

Bei diesen Temperaturen liegt die Wand mehrere hundert Grad über dem Spannungspunkt und verformt sich. Dies wird akzeptiert, da ein Tiegel als Verbrauchsmaterial mit bekanntem Wartungsfenster konzipiert ist. Was die Industrie stattdessen schafft, ist der Fortschritt: Die innere Oberfläche wandelt sich langsam in Cristobalit um, die umgewandelte Schicht erzeugt Partikel und die mechanische Festigkeit der Wand nimmt mit zunehmender Umwandlung ab. Das Ende der Lebensdauer wird erklärt, lange bevor etwas zu schmelzen droht.

Genau aus diesem Grund werden Tiegel in elektronischer Qualität schichtweise aufgebaut. Eine hochreine Innenschicht schützt die Schmelze vor Verunreinigungen, eine blasenhaltige Zwischenschicht sorgt für Wärmeisolierung und strukturelle Belastbarkeit und eine Außenschicht sorgt für mechanische Festigkeit gegenüber dem Suszeptor. Tiegel in Photovoltaik-Qualität folgen der gleichen Logik mit einem kürzeren Arbeitszyklus, bei dem die Kosten pro Kilogramm Silizium wichtiger sind als die letzten paar Prozent der Lebensdauer.

Beim Kauf geht es bei den Fragen, die die Leistung vorhersagen, nicht um den Schmelzpunkt von Quarz. Dabei geht es um die Blasenverteilung, die Reinheit der Innenoberfläche, die Wandstärkentoleranz und den vorgegebenen thermischen Verlauf, den der Tiegel bereits während der Herstellung durchlaufen hat. Ein Großhändler oder Händler, der große Mengen verarbeitet, hält sich in der Regel an eine engere Wandtoleranz als ein allgemeiner Händler, da Ofenbetreiber ihre Suszeptorgeometrie an diese Toleranz anpassen.

Optische und UV-Teile: Wärme und Übertragung zusammen

Optische Quarzteile fügen eine zweite Einschränkung hinzu, die für die meisten thermischen Teile nicht gilt: was auch immer mit der Transmissionskurve passiert, nachdem das Teil heiß geworden ist. Ein Fenster, das die Temperatur übersteht, aber den Tief-UV-Durchlass verliert, ist eine fehlerhafte Spezifikation.

Optisches Fern-UV-Quarzglas JGS1 JGS1-Quarzglas lässt von 185–250 nm ohne Absorption durch und ist relevant, wenn der Durchsatz im tiefen UV-Bereich einer Hochtemperaturbelastung standhalten muss. Produkt anzeigen →

Drei optische Grade, drei Verhaltensweisen

Optischer Fern-UV-Quarz ist der Typ mit hohem OH-Gehalt, der weit unter 250 nm durchlässt, dessen Viskosität jedoch durch denselben Hydroxylgehalt beeinflusst wird. UV-Quarz befindet sich in der Mitte und Infrarot-Quarz weist einen bewusst niedrigen OH-Gehalt auf, sodass die Absorptionsbande bei 2,7 Mikrometern außerhalb des Arbeitsbereichs bleibt. Jede Sorte hat im Wesentlichen den gleichen Schmelzpunkt; Jedes verhält sich anders, wenn ein Lampengehäuse 800 °C erreicht.

Für optische Teile sind zwei thermische Effekte von Bedeutung. Die erste ist die Spannungsdoppelbrechung: Ein zwischen einem heißen Flansch und einem kalten Rahmen eingespanntes Fenster entwickelt einen Gradienten und die daraus resultierende Spannung ändert die Polarisation. Die zweite ist dauerhafter – eine längere Einwirkung hoher Temperaturen in Kombination mit UV-Strahlung kann das Material verdichten oder solarisieren, wodurch sich die Übertragung im Laufe einer Kampagne langsam verschiebt. Beides stellt kein Schmelzproblem dar und wird auch nicht auftauchen, wenn ein Käufer nur nach dem Schmelzpunkt fragt.

Heizelemente und Laborartikel: Die alltägliche Seite eines 1670 °C heißen Materials

Der meiste Quarz auf der Welt erreicht nie seine Grenzen. Eine Infrarot-Heizröhre aus Kohlefaser hält einen etwa 1100 °C heißen Glühfaden in einer Hülle, die deutlich kühler bleibt, und die Aufgabe der Hülle besteht eher in der Übertragung und dem mechanischen Schutz als in der Hitzebeständigkeit. Dort wird oft milchiger oder undurchsichtiger Quarz bevorzugt, da er die Emission streut und den Glühfaden verdeckt, obwohl seine Transmission geringer ist als die von klarem Material.

Bei Laborquarzwaren ist es die gleiche Geschichte mit einer anderen Wendung. Ein Quarzaufschlussrohr, das bei 250 °C mit heißer Säure betrieben wird, hat bei weitem keine thermische Grenze; Sein Feind ist ein thermischer Schock beim Spülen und bei der Handhabung sowie ein Angriff durch Flusssäure oder heißes konzentriertes Alkali. Quarzbecher, Küvetten und Verdampfungsschalen versagen weitaus häufiger aufgrund der Handhabung und der Chemie als aufgrund der Temperatur.

Dadurch ist der Schmelzpunkt von Quarz in diesen Produktfamilien nahezu irrelevant – und Lieferkonsistenz, Wandtoleranz und Oberflächenbeschaffenheit sind Dinge, über die es sich zu verhandeln lohnt. Für einen Händler oder Großhändler für Laborbedarf besteht der praktische Nutzen eines Herstellers, der Blasenklasse- und OH-Daten veröffentlicht, darin, dass weniger Einheiten nach dem ersten Waschen rissig zurückkommen.

Sechs Regeln für das Arbeiten zwischen 1100 °C und 1400 °C

Bei den folgenden Angaben wird von transparentem Quarzglas in handelsüblicher Qualität ausgegangen. Sie sind die Kontrollen, die die meisten vorzeitigen Ausfälle verhindern, die wir in eingehenden Anfragen sehen.

1. Legen Sie am Belastungspunkt eine Designdecke für alles fest, was seine Abmessungen behalten muss, und betrachten Sie 1100 °C als Arbeitsdecke für langes, kontinuierliches Halten an der Luft.
2. Kontamination auf der Oberfläche kontrollieren. Alkali, Fingerabdrücke, Talkum und einige feuerfeste Zemente beschleunigen das Wachstum von Cristobalit. Behandeln Sie es daher mit Handschuhen und lagern Sie es verschlossen.
3. Stützen Sie heiße Rohre in kürzeren Abständen als kalte. Eine Verkürzung der Spannweite von 900 mm auf 400 mm verdoppelt oft die Lebensdauer bei 1200 °C.
4. Berücksichtigen Sie beim Hochfahren und Kühlen die Steigung und nicht den Durchschnitt. Quarz verträgt eine Abschreckung an dünnen Wänden, jedoch nicht an einem kalten Stahlflansch, der an ein heißes Rohr geschraubt ist.
5. Kontaktmaterialien ansehen. Einige feuerfeste Materialien und Keramiken haften bei hohen Temperaturen an Siliziumdioxid und erzeugen Spannungspunkte, wenn die Baugruppe abkühlt.
6. Halten Sie die Atmosphäre frei von allem, was Kieselsäure angreift. Selbst Spuren von Fluorwasserstoff oder Alkalidämpfen verkürzen die Lebensdauer drastisch, und keine Quarzsorte ist dagegen immun.

Das Hinzufügen dieser sechs Prüfungen zu einer Spezifikation kostet in der Zeichnungsphase fast nichts und kann eine Ofenkampagne um Monate verlängern. Derjenige, der sich am schnellsten amortisiert, ist in der Regel der Stützabstand, da es sich dabei eher um eine Geometrieänderung als um eine Materialänderung handelt.

Häufig gestellte Fragen zum Schmelzpunkt von Quarz

Was ist der Schmelzpunkt von Quarz in Celsius und Fahrenheit?

Kristalliner Quarz schmilzt zwischen etwa 1670 °C und 1713 °C, was etwa 3040 °F bis 3115 °F entspricht. Der Bereich besteht, weil sich verschiedene kristalline Formen von SiO2 bei leicht unterschiedlichen Temperaturen umwandeln und schmelzen. Quarzglas hat keinen echten Schmelzpunkt; es erweicht bei etwa 1665 °C und fließt darüber allmählich ab.

Schmilzt oder erweicht Quarzglas?

Es wird weicher. Da Quarzglas amorph ist, durchläuft es einen Viskositätsbereich und nicht eine Schmelzlinie. Deshalb kann ein Quarzrohr bei 2000 °C gebogen, bei ähnlichen Temperaturen in eine Kapillare gezogen werden und bei 1100 °C noch einer Last standhalten.

Kann ein transparentes Quarzrohr dauerhaft bei 1400 °C betrieben werden?

In der Luft nicht zuverlässig. Standardmäßige transparente Typen sind für eine Dauertemperatur von etwa 1100 °C bis 1200 °C ausgelegt, bei kurzen Ausschlägen höher. Undurchsichtige und einige Spezialqualitäten vertragen mehr, aber Absacken und Entglasung, nicht Schmelzen, setzen die Grenze. Für einen dauerhaften Betrieb über 1200 °C müssen sich in der Regel auch das Trägerdesign und die Atmosphäre ändern.

Warum wird mein Quarzrohr nach ein paar Wochen milchig weiß?

Das ist Entglasung: amorphes Siliziumdioxid wandelt sich in Cristobalit um, normalerweise beginnend an einer kontaminierten Stelle oder an einer Blase. Es wird durch Alkali, durch die Handhabung von Rückständen und durch höhere Temperaturen beschleunigt. Sobald sich ein Fleck bildet, neigt er dazu, zu wachsen und schließlich abzuplatzen.

Verändert der OH-Gehalt den Schmelzpunkt von Quarzglas?

Nur geringfügig, aber es verändert die Viskosität und sinkt dadurch merklich ab. Sorten mit niedrigem OH-Gehalt behalten ihre Form in langen Heißhalteräumen besser, während Sorten mit hohem OH-Gehalt leichter zu verarbeiten sind und weiter in den tiefen UV-Bereich eindringen.

Ist Quarz dasselbe wie Quarzglas?

Chemisch ja, strukturell nein. Quarz ist kristallines SiO2; Quarzglas oder Quarzglas hat die gleiche Zusammensetzung in einem amorphen Zustand, der durch Schmelzen und schnelles Abkühlen hergestellt wird. Fast alle transparenten Quarzfenster, -röhren und -tiegel im industriellen Einsatz haben die Glasform.

Was ist die maximale Verarbeitungstemperatur von Quarzglas?

Planen Sie für normales transparentes Material an der Luft eine Dauertemperatur von 1100 °C und für kurze Exkursionen mit gutem Halt und einer sauberen Oberfläche bis zu etwa 1300 °C ein. Sorten mit niedrigem OH-Gehalt und dickere Wände verschieben diese Werte geringfügig, ändern aber nichts an der Größenordnung.

Was sollte ich einem Quarzhersteller oder -lieferanten mitteilen, wenn ich ein Angebot anfordere?

Geben Sie die Spitzentemperatur, die Dauertemperatur, die Verweilzeit, die Atmosphäre, die Stütz- oder Klemmgeometrie und etwaige optische Übertragungsanforderungen an. Diese fünf Antworten bestimmen weit mehr als der Schmelzpunkt den Grad, den OH-Gehalt und die Wandstärke und ermöglichen es einem Lieferanten, ein Teil anzubieten, das am Ende der Kampagne immer noch in einem Stück sein wird.

Überprüfen einer Spezifikation anhand realer Produktdaten

Liegt die Temperatur eines Projekts irgendwo zwischen 1000 °C und 1300 °C, besteht der sinnvolle nächste Schritt darin, die vorgesehene Belastung mit den tatsächlichen Produktseiten zu vergleichen und nicht mit einer generischen Materialtabelle. Die beiden nützlichsten Ausgangspunkte sind der Rohrbereich, bei dem Wandstärke und OH-Gehalt alles bestimmen, und die Typen mit niedrigem OH-Gehalt, bei denen es auf die Dimensionsstabilität bei Temperatur ankommt.

Ein Hersteller, der auf seinen eigenen Ofendaten basiert, beantwortet eine Temperaturfrage normalerweise mit einer Sortenempfehlung und nicht mit einer einzelnen Zahl, und das ist die Antwort, die es wert ist. Schmelzpunkte verlieren selten eine Ofenkampagne; Eine Röhre, die zwei Millimeter zu weit durchhängt, oder ein Fenster, das bei der falschen Wellenlänge trüb wird, tun dies. Bringen Sie die Spitzentemperatur, die Haltezeit und die Atmosphäre mit, und die Zahl ist keine Kleinigkeit mehr, sondern eine Spezifikation.