زجاج الكوارتز

يتكون زجاج الكوارتز من مكون أساسي واحد هو ثنائي أكسيد السيليكون SiO2، حيث يتم تصنيع هذا الزجاج الفريد عن طريق إذابة بلورات الكوارتز الطبيعية ذات النقاوة العالية، وهو يختلف عن الكوارتز الصناعي المكون من رابع كلوريد السيليكون النقي (SiCl4).

تستخدم بلورات الكوارتز من أجل أغراض الزينة والأغراض الصناعية، وهو شائع الاستخدام في القلائد والنوافذ والثريات وبعض المجوهرات،كما يدخل في صناعة الأدوات الإلكترونية وبطاريات الساعات، يتميز زجاج الكوارتز عن باقي أنواع الزجاج بتحمله لدرجات الحرارة الكبيرة وهو عازل ممتاز للكهرباء، كما أنه مقاوم جيد للصدمات الحرارية وذو نقاوة كيميائية عالية، ويبدي الكوارتز سلوك انتقالي جيد في الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية المرئية والأشعة تحت الحمراء.

يُطلق على الزجاج اسم الكريستال الزجاجي بينما يعرف الكوارتز باسم كريستال الكوارتز في لغة التجارة، وفي العادة نرى عبارتي “الكوارتز السائل” و “كريستال الكوارتز” في المواصفات الفنية لمجموعات كبيرة من المواد، كما يشار للزجاج بأسماء أخرى مثل الكريستال الناعم، أو كريستال سواروفسكي، أو الكريستال المقطوع، أو الكريستال النمساوي.

يستخدم زجاج الكوارتز في العديد من التطبيقات أهمها:

  • يستخدم من قبل الشركات المصنعة لأشباه الوصلات والصناعات الخفيفة.
  • يستخدم في صناعة البصريات لأنه ناقل جيد للضوء في الأطوال الموجية المرئية والأشعة فوق البنفسجية.
  • دخل مؤخرًا في تكنولوجيا الليزر.
  • يستخدم في الإلكترونيات والكهربائيات.
  • يستخدم في الأغطية الطرقية وحاملات النقل بسبب مقاومته الحرارية العالية.

بشكل عام يختلف الزجاج عن الكوارتز بأربع فروقات رئيسية هي:

محتوى ثاني أكسيد السيليكون: حيث يحتوي كل من الكريستال والكوارتز الطبيعي على ما لا يقل عن 99% من ثاني أكسيد السيليكون، في حين أن البلورة الزجاجية المصنعة تتكون فقط من 80% من هذا الأكسيد، بالإضافة لذلك فإن الرصاص يدخل في صناعة هذا الزجاج بنسبة لا تقل عادةً عن 32%، ويتم إدخال هذه المادة من أجل تحسين جودة الزجاج؛ حيث يؤدي خلط الرصاص عند تصنيع البلورات الزجاجية إلى زيادة انكسار الضوء مما يجعل المنتجات الزجاجية أكثر نقاوة ولمعانًا وأقل ضبابية.

التركيب الكيميائي: يمتلك الكريستال الزجاجي المقطوع بنية جزيئية عشوائية سواء تم أخذه من مصدر طبيعي أو صناعي، أما الكوارتز والبلورات الطبيعية (شبه الثمينة) الأخرى مثل الياقوت والماس والزمرد والتوباز فلها هيكل متماثل، حيث يتم معالجة البلورات التي تتكون بشكل طبيعي عن طريق القطع والتلميع من أجل الحصول على شكل متماثل، ولكن يمكن أن تصبح  هذه البلورات غير منتظمة تحت تأثير العوامل الجوية والضغط الشديد. يوجد الكوارتز بأشكال وألوان متعددة ومتدرجة بسبب امتزاجه مع بلورات أخرى، أكثر ألوانه شيوعًا هو الوردي والأصفر الذهبي والأرجواني والدخاني.

تحمل درجات الحرارة والضغط: بالرغم من أن هذه الأحجار تتكون في باطن الأرض، إلا أن بلورات الكوارتز تتحمل درجات حرارة أكبر من نظيرتها، وهذا ما يشجع على استخدام الكوارتز في البيئات الصحراوية القاسية كبديل للزجاج، ويمكن استخدامه كغطاء واقي بسبب المقاومة العالية للضغط الذي يتمتع بها الكوارتز ويجعله من المواد الثمينة.

العزل الكهربائي والحراري: تعتبر هذه الخاصية مهمة جدًا في الصناعات الإلكترونية، فجميع المنتجات تحتاج لعزل كهربائي جيد أو ناقل كهربائي سريع، لذلك فإننا نستخدم الزجاج كعازل للحرارة بينما يعتبر الكوارتز ناقل كهربائي ممتاز، وفي بعض الأحيان يتم دمجهما معًا من أجل تحقيق الخصائص المطلوبة.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هو زجاج الكوارتز"؟