Materialanalyse: Unterschiede zwischen Quarzglas und Borosilikatglasblechen

Materialanalyse: Unterschiede zwischen Quarzglas- und Borosilikatglasscheiben

Branchennachrichten— Glasscheiben sind unverzichtbare Grundmaterialien, die in Laboren, in der industriellen Fertigung und in der optischen Industrie weit verbreitet sind. Quarzglasscheiben und Glasscheiben mit hohem Borosilikatgehalt sind zwei gängige Typen mit ähnlichem Aussehen, aber großen Unterschieden in der Materialzusammensetzung, den physikalischen Eigenschaften und den Anwendungsszenarien. Eine klare Unterscheidung zwischen ihnen kann die Materialauswahl für die industrielle und wissenschaftliche Forschungsproduktion effektiv optimieren.

Von der Materialzusammensetzung her handelt es sich bei Quarzglas um ein spezielles Industrieglas aus hochreinem Quarzsand. Sein Siliziumdioxidgehalt erreicht 99,99 % und weist nahezu keine Verunreinigungen auf. Es wird durch Hochtemperaturschmelzen unter Vakuumbedingungen hergestellt. Im Gegensatz dazu ist Glas mit hohem Borosilikatgehalt ein gewöhnliches Verbundglas. Zu seinen Hauptbestandteilen gehören 78 bis 80 % Kieselsäure und 12 bis 13,5 % Bortrioxid sowie eine kleine Menge Alkalimetallzusätze zur Senkung der Produktionskosten.

Die kompositorische Lücke führt zu völlig unterschiedlichen Leistungsparametern. Quarzglas zeichnet sich durch eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit mit einer Dauergebrauchstemperatur von bis zu 1100 °C aus. Es verfügt über einen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch es extremen Kälte- und Hitzewechseln standhalten kann, ohne zu reißen. Darüber hinaus verfügt es über eine ausgezeichnete UV-Durchlässigkeit und eine stabile chemische Trägheit und widersteht der Korrosion durch die meisten starken Säuren. Glas mit hohem Borosilikatgehalt hat jedoch eine maximale Gebrauchstemperatur von lediglich 450 °C. Sein thermischer Ausdehnungskoeffizient ist sechsmal höher als der von Quarzglas. Obwohl es gegen tägliche chemische Korrosion beständig ist, kann es Umgebungen mit hohen Temperaturen und starken Säuren nicht standhalten. Darüber hinaus ist es nicht in der Lage, ultraviolette Strahlen effektiv zu übertragen.

Ihre Anwendungsrichtungen sind im Markt deutlich differenziert. Mit erstklassiger Leistung positioniert sich Quarzglas als hochwertiges Industriematerial. Es wird häufig in der Halbleiterproduktion, in ultravioletten optischen Instrumenten, in Luft- und Raumfahrtsensoren und in Hochtemperatur-Versuchsöfen eingesetzt. Es dient auch als Kernzubehör in medizinischen Präzisionserkennungsgeräten. Glas mit hohem Borosilikatgehalt ist ein kostengünstiges Alltags- und Labormaterial. Es wird üblicherweise zu Laborbechern, chemischen Reagenzgläsern, hitzebeständigem Haushaltsgeschirr und pharmazeutischen Verpackungsflaschen verarbeitet. Es erfüllt die Anforderungen herkömmlicher Einsatzszenarien bei niedrigen Temperaturen und Normaldruck.

Branchenanalysten wiesen darauf hin, dass die beiden Glasmaterialien keine absolute Überlegenheit hätten. Benutzer sollten Materialien basierend auf den tatsächlichen Arbeitsbedingungen auswählen. Für extreme Umgebungen wie hohe Temperaturen, starke ultraviolette Strahlen und starke Temperaturschwankungen ist Quarzglas die einzig zuverlässige Wahl. Für den herkömmlichen täglichen Gebrauch und allgemeine chemische Experimente ist Glas mit hohem Borosilikatgehalt wirtschaftlicher und praktischer. Mit der Entwicklung der fortschrittlichen Fertigung steigt die Marktnachfrage nach hochreinem Quarzglas kontinuierlich, während Borosilikatglas auf den zivilen und einfachen Labormärkten nach wie vor dominant bleibt.