Sticla de cuarț

1.1 Generalitati

Sticla de cuart prezinta o topitura de sticla racita de SiO2. Ea are niste calitati importante: un coeficient mic a dilatarii termice (L= 5,8x 10 la -7) care duce la rezistenta termica; temperatura ce trece de 1400 grade C; o rezistenta mare la actiunea apei si alti oxizi; calitati bune ca dielectric; transparenta la razelor rosii si ultraviolete. O mare importanta o are transparenta pentru actiuni biologice a razelor ultraviolete cu lungimea undei de 300 mmc, care de obicei sticla industriala nu permite sa treaca.

Sticla de cuart se foloseste larg in multe ramuri a tehnicii si stiintei. Ea se foloseste pentru fabricarea sticlei termorezistente, a veselei acidorezistente si aparaturii, articolelor rezistente la foc, a tevilor, izolatoare de voltaj mare, becuri de cuart, becuri luminiscente cu actiune gazoasa, articole optice, spectre ultraviolete si transparente si alt.

Articolele de cuart pot rezista la incalzire pina la temperaturi inalte cu racire brusca a aerului sau apei. Temperatura posibila de incalzire daca este mare, cu atit articolul este mai subtire. Pentru pahare chimice ea poate atinge 1000 grade C, dar pentru plastine cu grosimea de 20-30 mm - 450-500 grade C.

1.2. Tehnologia producerii

Topitura de cuart are temperatura de fluidizare de 1710 grade C, o viteza mare de evaporare la temperatura data si o plasticitate mare, din cauza carei este greu de prelucrat. De aceea tehnologia de producere se deosebeste de tehnologia sticlei simple: in ea se foloseste materie prima aparte, metode speciale de topire si constructie a cuptoarelor, de asemenea diferite metode de formare a articolelor. Se cunosc deosebiri in tehnologia de producere a sticlei de cuart transparente si netransparente.

1.3. Producerea sticlei de cuart transparente

Pentru sticla transparenta se foloseste cea mai curata materie prima cu un continut de SiO2 de 99.96-99.98%. Topirea de cuart transparent se face in cuptoare cu gaz si electrice. Cuartul tehnic transparent se topeste in cuptoare electrice inductive, dar a sticlei optice - in cuptoare electrice cu volfrom si cu un mediu gazos de protectie (N2; N2). La inceputul topirii in cuptoare se afla vid de 10 la a 13 - 10 la a 14 mm.pm.cm. pentru a extrage gazele din topituri, iar la sfirsitul topiturii presiunea se majoreaza pina la cea atmosferica pentru topirea bulelor marunte. Asa cuptoare, numite vid-atmosferice sint folosite la fabricarea tevilor de cuart. Tehnologia de producere a altor articole cere ca presiunea in cuptoare la sfirsitul topirii sa se majoreze pina la 15-25 amm - asa cuptoare se numesc vid-compresionale, presiunea apare datorita gazelor inerte (azot).

Toate cuptoarele descrise pot fi folosite de asemenea pentru intinderea tevilor. Pentru aceasta sub cuptoare se instaleaza aparate de intindere.

Cuartul curat si optic se introduce in cuptoare cu gaz cu arzatori de hidrogen si acizi. Se produc blocuri transparente cu greutatea de 25 kg.

1.4. Producerea sticlei de cuart netransparente

Sticla netransparenta se topeste din nisipuri bogate, ce contin 99.6-99.7% SiO2 si nu mai mult de 0,02-0,03% de Fe2O3, in cuptoarele electrice cu grofit sau cu incalzitor cu carbune. Lungimea cuptoarelor 0,2-3m, diametrul pina la 0,8 m. Timpul de topire pentru articole de o greutate diferita este intre 30 min si 4 ore 30 min, continutul de energie electrica folosita este de 1,8-2 kbm r/kg.

Articolele se prelucreaza la temperatura de 1550 - 1650 grade C cu fabricarea din diferite forme sau chiar in cuptoare cu presiune mare de aer (5-8 atm). Se foloseste de asemenea si presarea, in special pentru articole marunte. Dupa formarea articolelor se scot din forme, se racesc liber la aer se prelucreaza: se taie, se slefuiesc, se curata de nisipul supratopit, se folosesc taiusuri de diamant cu cercuri si diferite aparate de nisip.

Articolele complicate din sticla netransparenta sse fabrica din semifabricat pe calea topirii si formarii in para focului din arzatoare. Dupa topire articolul se arde in cuptoare electrice la temperatura de 1080-110 grade C.