Was ist der Unterschied zwischen Quarzglas und Quarz?

Unterschied zwischen Quarzglas und Quarz

Quarzglas und Quarz sind beides Formen von Siliziumdioxid (SiO ₂ ), sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Reinheit, Struktur und Herstellungsmethode, was zu unterschiedlichen physikalischen und optischen Eigenschaften führt.

Reinheit

Quarzglas: Extrem hohe Reinheit mit minimalen Einschlüssen oder Blasen. Es wird aus hochreinen Siliziumverbindungen synthetisiert und enthält keine kristallinen Strukturen.
Quarz: Kommt natürlich vor und kann je nach Quelle verschiedene Grade an Verunreinigungen und Einschlüssen enthalten. Es hat eine kristalline Struktur.

Struktur

Quarzglas: Amorphe (nicht kristalline) Struktur aufgrund des Herstellungsprozesses, der das Schmelzen und schnelle Abkühlen von Siliziumdioxid beinhaltet.
Quarz: Kristalline Struktur, also sein natürlicher Zustand, mit einem regelmäßigen und sich wiederholenden Muster aus Silizium- und Sauerstoffatomen.

Produktionsmethoden

Quarzglas: Hergestellt in einem synthetischen Verfahren durch Schmelzen von hochreinem Siliziumdioxid in einer Flamme oder mittels chemischer Gasphasenabscheidung.
Quarz: Wird aus natürlichen Vorkommen abgebaut und dann geschnitten, geschliffen und poliert, um die gewünschte Form und Oberfläche zu erhalten.

Physikalische und optische Eigenschaften

Quarzglas: Bietet hervorragende optische Klarheit, hohe Beständigkeit gegen Thermoschock und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Es wird häufig in hochpräzisen optischen Anwendungen verwendet.
Quarz: Verfügt ebenfalls über gute optische Eigenschaften, ist jedoch im Vergleich zu Quarzglas weniger beständig gegen Temperaturschocks. Es wird in Anwendungen eingesetzt, in denen seine kristallinen Eigenschaften von Vorteil sind.

Anwendungen

Beide Materialien werden in einer Vielzahl optischer Anwendungen eingesetzt, Quarzglas wird jedoch für anspruchsvollere Umgebungen bevorzugt, beispielsweise in der Halbleiterherstellung, bei der UV-Übertragung und bei Hochleistungslasersystemen. Quarz wird häufig in Linsen, Prismen und anderen optischen Komponenten verwendet, bei denen extreme Reinheit und Wärmebeständigkeit nicht so wichtig sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl Quarzglas als auch Quarz Formen von Siliziumdioxid sind, ihre Unterschiede in Reinheit, Struktur und Herstellungsverfahren jedoch zu unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungen im Bereich der optischen Technik führen.