Was ist der Unterschied zwischen Quarzglas und Quarz?

Unterschied zwischen Quarzglas und Quarz

Quarzglas und Quarz sind beides Formen von Siliziumdioxid (SiO2), einer häufig vorkommenden chemischen Verbindung, die in der Natur vorkommt und auch für verschiedene industrielle, wissenschaftliche und technische Anwendungen hergestellt werden kann. Trotz ihrer chemischen Ähnlichkeiten gibt es deutliche Unterschiede in ihren Eigenschaften, ihrer Herkunft und ihren Verwendungszwecken, die sie voneinander unterscheiden.

Herkunft und Herstellung

Quarzglas: Es handelt sich um ein synthetisches Material, das durch die Hochtemperaturschmelze von hochreinem Quarzsand hergestellt wird. Bei diesem Verfahren werden die Quarzpartikel normalerweise mit einem Lichtbogen oder einer Flamme geschmolzen, wodurch ein nichtkristallines (amorphes) Glas mit sehr geringen Unreinheiten entsteht.

Quarz: Quarz hingegen ist eine natürlich vorkommende kristalline Form von Siliziumdioxid. Er kann auch als Kristall durch einen hydrothermalen Prozess hergestellt werden, bei dem es sich um eine Wachstumstechnik aus einer hochtemperierten wässrigen Lösung bei hohem Druck handelt.

Physikalische Eigenschaften

Quarzglas: Quarzglas hat außergewöhnliche optische Eigenschaften, darunter eine hohe Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht und einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wodurch es resistent gegen Thermoschocks ist. Seine amorphe Beschaffenheit trägt zu seinen hervorragenden Isoliereigenschaften und seiner chemischen Reinheit bei.

Quarz: Natürliche Quarzkristalle sind auf molekularer Ebene stark strukturiert, wodurch sie weniger UV-durchlässig, aber widerstandsfähiger gegen hohen Druck sind. Hergestellter Quarz kann Eigenschaften aufweisen, die auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind, neigt jedoch dazu, mehr Verunreinigungen zu enthalten als Quarzglas.

Thermische Eigenschaften

Quarzglas: Weist eine äußerst geringe Wärmeausdehnung und eine hohe Wärmeschockbeständigkeit auf, was es zu einem hervorragenden Material für Hochtemperaturanwendungen macht.

Quarz: Quarz ist zwar auch gegenüber Temperaturschwankungen beständig, weist jedoch im Vergleich zu Quarzglas einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf und ist daher gegenüber schnellen Temperaturschwankungen etwas weniger beständig.

Anwendungen

• Quarzglas: Wird in der Halbleiterherstellung, in der Präzisionsoptik wie Linsen und Spiegeln, bei der UV-Lichtübertragung und bei optischen Fasern verwendet.

• Quarz: Wird in elektronischen Komponenten wie Oszillatoren und Filtern sowie bei der Herstellung von Glaswaren, Laborgeräten und Zeitmessgeräten verwendet, die präzise Kristallgitterstrukturen erfordern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Quarzglas und Quarzit beide Formen von Siliziumdioxid sind, sich jedoch hauptsächlich in ihrem Herstellungsverfahren, ihrer physikalischen Struktur, ihrem Reinheitsgrad, ihren optischen und thermischen Eigenschaften und ihrem Anwendungsbereich unterscheiden. Quarzglas mit seiner außergewöhnlichen Reinheit und seinen thermischen Eigenschaften wird in hochpräzisen und hochtemperierten Umgebungen eingesetzt, während die strukturierte kristalline Form von Quarz für Anwendungen in der Elektronik und in Spezialglas bevorzugt wird. Diese Unterschiede unterstreichen die Bedeutung der Auswahl des richtigen Materials basierend auf den spezifischen Anforderungen der Anwendung.