Verre de silice fondue (quartz fondu) et verre borosilicate

Verre de silice fondue (quartz fondu) et verre borosilicate - Pièces usinées sur mesure

Le verre de silice fondue est un verre dur, de grande pureté, dont la température d'utilisation est élevée et la dilatation thermique quasi nulle. Il est donc extrêmement résistant aux chocs thermiques. Il est également chimiquement inerte à la plupart des substances, à l'exception de quelques substances comme l'acide fluorhydrique et l'hydroxyde de potassium chaud.

Les verres borosilicatés tels que le Tempax et le Pyrex contiennent environ 80 % de silice, et sont donc moins stables thermiquement que la silice fondue. Cependant, par rapport aux verres ordinaires, ils présentent une dilatation thermique beaucoup plus faible et sont donc plus résistants aux chocs thermiques.
Le verre de silice fondue et le verre borosilicate présentent tous deux une excellente stabilité thermique et chimique, et leur coût, tant en termes de matériaux que d'usinage, est inférieur à celui des matériaux céramiques. Ils sont même disponibles en grandes quantités, contrairement à certains matériaux céramiques.

Propriétés de la silice fondue et du Tempax (verre borosilicaté)

Propriété (Unit)	Pureté　 SiO₂ (%)	Dureté Vickers HV(GPa)	Résistance à la flexion (MPa)	Température d'utilisation maximale℃）	Coefficient de dilatation thermique（×10-⁶/℃）	Conductivité thermique (W/(m・K))	Transmission optique	Résistivité volumique (Ω･㎝)	Résistance chimique
Formule chimique	Pureté　 SiO₂ (%)	Dureté Vickers HV(GPa)	Résistance à la flexion (MPa)	Température d'utilisation maximale℃）	Coefficient de dilatation thermique（×10-⁶/℃）	Conductivité thermique (W/(m・K))	Transmission optique	Résistivité volumique (Ω･㎝)
Verre de silice fondue (SiO₂)	99.99	9	94	1,070 (température de contrainte)	0.64	1	Good	5×10¹⁶	Excellent
Tempax	81	5	-	518 (température de contrainte)	3.2	1.2	Bon	-	Excellent

Pour plus d'informations, voir le guide des matériaux

Verre de silice fondue – Propriétés principales et applications populaires

Propriétés principales		Applications
Température d'utilisation élevée	La silice fondue possède les caractéristiques de température les plus élevées de tous les verres. Sa température maximale d'utilisation continue est d'environ 900°C.	■Pièces soumises à des températures élevées ■Pièces de précision nécessitant un haut degré de stabilité dimensionnelle sous des températures changeantes. ■Pièces / composants qui sont rapidement chauffés et refroidis. ■Isolant haute température ■Pièces et accessoires de sources lumineuses ■Fenêtres ■Optiques de transmission UV / IR (silice fondue synthétique uniquement) ■Pièces utilisées dans des atmosphères réactives ■Récipients pour produits chimiques et composants fluidiques ■Pièces utilisées dans les procédés plasma ■Pièces et composants pour les équipements semi-conducteurs. ■Pièces utilisées dans les processus qui nécessitent un contrôle extrême de la contamination. ■Substrats de miroir et autres pièces optiques nécessitant l'absence/le minimum de défauts visibles tels que des bulles et des inclusions. ■Composants métrologiques
Faible dilatation thermique	La silice fondue est composée uniquement de SiO2, et contient un niveau extrêmement faible de bulles et d'inclusions. Sa grande pureté, associée à une faible teneur en aluminium, fait de la silice fondue un matériau idéal pour les applications dans les processus qui nécessitent un contrôle extrême de la contamination.
Résistance supérieure aux chocs thermiques	La silice fondue est bien plus résistante aux chocs que tout autre matériau réfractaire, et peut être rapidement chauffée et refroidie sans se fissurer.
Conductivité thermique extrêmement faible	En raison de leur faible conductivité thermique, la silice fondue et les verres borosilicatés sont d'excellents isolants thermiques.
Excellente transmission	La silice fondue et les verres borosilicatés ont une transmission élevée. La silice fondue synthétique présente une transmission exceptionnellement bonne dans les régions spectrales de l'ultraviolet moyen, du visible et du proche infrarouge. En plus de son excellente transmission, elle présente un seuil de dommage énergétique élevé et est utilisée avec des lasers à haute énergie.
Excellente résistance chimique	Les verres de silice et de borosilicate fondus présentent une bonne résistance chimique. La silice fondue est inerte aux attaques de tous les acides, même à très forte concentration, à l'exception de l'acide fluorhydrique. Elle est également résistante aux gaz réactifs. Des verres de quartz spécialement traités avec une résistance améliorée au plasma ont été développés pour une application dans les procédés plasma.
Haute pureté	La silice fondue est composée uniquement de SiO2, et contient un niveau extrêmement faible de bulles et d'inclusions. Sa grande pureté, associée à une faible teneur en aluminium, fait de la silice fondue un matériau idéal pour les applications dans les processus qui nécessitent un contrôle extrême de la contamination.
Moins de défauts du matériau	La silice fondue est fabriquée dans un environnement très contrôlé et l'apparition de défauts matériels est moindre que pour la céramique. Elle peut être rodée et polie pour obtenir de belles finitions.
Bonne usinabilité	Bien que la silice fondue et les verres borosilicatés soient durs et cassants, leur usinabilité est relativement bonne. Chez Top Seiko, nous avons une grande expérience du travail avec ces verres.

Tailles disponibles et capacité d'usinage

Disponibilité	Tailles (mm)	Capacité d'usinage	Tailles (mm)
Plaque	600×800×50	Diamètre du trou	Φ0.03 ou plus
Tige	Φ100×300	Profondeur du trou	400 ou moins
Largeur de la rainure	rainure 0.05～	Nombre maximal de trous	～5,000
Hauteur maximale des marches	100	Taille du filetage	M2 ou plus(Installation d'inserts hélicoïdaux requise)