Quarzglas kann auf folgende Weise geschmolzen werden:
elektrisch, mit der Flamme, in einem Plasma oder mit einem Lichtbogen. Das Rohmaterial kann natürliches Quarzsand SiO2 oder synthetisches Siliciumtetrachlorid (SiCl4) sein. Die sechs Haupttypen unseres Quarzglases ergeben sich aus der Kombination von Produktionsmethoden und Rohstoffen: EN (elektrisch geschmolzener Naturquarz); FN-Serie (flammgeschmolzener Naturquarz); PN-Serie (plasma-geschmolzenen natürlichen Quarz); FS-Serie (flammgeschmolzener synthetischer Quarz); PS (mit plasma geschmolzenes synthetischem Quarz); AN-Serie (elektrisch geschmolzener Naturquarz).
Elektrisch geschmolzenes Quarzglas
Die elektrische Verschmelzung ist das am häufigsten verwendete Schmelzverfahren für die Herstellung von Quarzglas. Bei diesem Verfahren wird der Quarzsand durch Erhitzungswiderstände in Quarzglasröhren, Stäbe, Blöcke usw. geschmolzen. Es gibt zwei Verfahren zur elektrischen Verschmelzung, kontinuierlichen Verschmelzung und Stapelverschmelzung. Bei dem kontinuierlichen Verfahren wird Quarzsand kontinuierlich in den oberen Teil eines Wolframtiegels gegossen, der von elektrischen Heizelementen umgeben ist. Der innere Tiegel wird in einer neutralen oder leicht reduzierenden Atmosphäre gehalten, die sicherstellt, dass das Siliziumdioxid nicht mit dem feuerfesten Metall reagiert, während das Siliziumdioxid darin geschmolzen ist. Der geschmolzene Quarz fließt durch die Gießdüse am Boden des Tiegels und wird so zu einem Rohr, einer Stange und so weiter geformt. Der OH-Gehalt kann durch Tempern reduziert werden. In dem Chargenschmelzverfahren werden mehrere Tonnen Rohmaterial in eine feuerfeste Vakuumkammer gegeben, die Graphitheizelemente enthält, um Rohre, Stäbe usw. herzustellen. Das OH beträgt üblicherweise weniger als 2 ppm. Aufgrund der niedrigen OH-Zahl hat elektrisch geschmolzenes Quarzglas eine hohe Transmission im Infrarotbereich. Das elektrisch geschmolzene Quarzglas hat normalerweise bestimmte Blasen und Streifen auf der Glasoberfläche.
Mit der Flamme geschmolzenes Quarzglas
Flammenschmelzen ist ein zweistufiger Prozess. Der erste Prozess besteht darin, den natürlichen Quarzsand oder synthetisches SiC14 mit einer Wasserstoff / Sauerstoff (H2/O2) Flamme zu einem festen runden Stab zu schmelzen. Der zweite Prozess besteht darin, die Barren in verschiedenen Formen und Größen weiter zu formen. Flammgeschmolzenes Quarzglas enthält aufgrund des direkten Kontakts zwischen dem H 2/O 2 und dem rohen Siliciumdioxidmaterial eine reichlich vorhandene Menge an Hydroxyl (OH). Dieser OH-Gehalt kann durch Tempern nicht verringert werden und sein Vorhandensein verringert die Viskosität und die Infrarotübertragung. Der mit der Flamme geschmolzene Quarz hat keine Streifen und einen sehr geringen Gehalt an Luftblasen.
Mit Plasma geschmolzenes Quarzglas
Die Plasmafusion ist ebenfalls ein zweistufiger Prozess. Der erste Prozess besteht darin, den natürlichen Quarzsand oder synthetisches SiCl4 in einer Plasmaflamme zu einem festen runden Stab zu schmelzen. Der zweite Prozess besteht darin, die Barren in andere Formen und Größen zu formen. Quarzglas hat einen niedrigen OH-Wert von normalerweise weniger als 5 ppm, daher hat es eine gute Infrarot-Transmission. Das Plasma Quarzglas hat einen sehr geringen Gehalt an Luftblasen und hat keine Streifen.
Mit Lichtbogen geschmolzenes opakes Quarzglas
Das Schmelzen mit Lichtbogen ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Herstellung von Tiegeln, die zum Züchten von monokristallinen Siliziumstäben verwendet werden.
