Vidro de quartzo versus vidro de borosilicato-Eva

                                   Vidro de quartzo vs vidro de borosilicato: comparação de materiais e ambientes de aplicação

1. Diferenças na composição do material

O vidro de quartzo fundido é feito de dióxido de silício de alta pureza com pureza de SiO₂ superior a 99,9%, contendo apenas impurezas. É um vidro especial de alta qualidade fundido em temperaturas acima de 1600°C. Procedimentos complexos de purificação e processamento levam a custos mais elevados de material e produção.

O vidro borossilicato (3,3 borossilicato) é um material de vidro composto. Contém cerca de 80% de dióxido de silício, 13% de óxido de boro e uma pequena quantidade de alumina. O óxido de boro reduz bastante o seu coeficiente de expansão térmica. Seu ponto de fusão é de apenas 820°C, suportando produção em massa com baixo custo e preço de mercado competitivo.

2. Desempenho central e ambientes de trabalho aplicáveis

2.1 Resistência a altas temperaturas e resistência ao choque térmico

O vidro de quartzo pode funcionar de forma estável a 1100–1200°C por um longo período de tempo e suportar altas temperaturas instantâneas de até 1600°C. Seu coeficiente de expansão térmica ultrabaixo evita rachaduras sob rápidas mudanças de temperatura. Cenários ideais: fornos tubulares de alta temperatura, equipamentos de difusão de semicondutores, fornos de sinterização de alta temperatura, dispositivos de aquecimento infravermelho e outros equipamentos industriais de altíssima temperatura.

O vidro borossilicato tem um limite de temperatura de serviço de longo prazo de 450°C, com ponto de amolecimento de 820°C. Ele se deformará permanentemente se for exposto a mais de 500°C por longas horas e só tolerará flutuações de temperatura dentro de 300°C. Cenários ideais: vidrarias de laboratório padrão, utensílios de cozinha, tubulações químicas de baixa e média temperatura, embalagens farmacêuticas e outras aplicações em temperatura ambiente/suave.

2.2 Resistência à Corrosão Química

O vidro de quartzo apresenta excelente inércia química. Somente o ácido fluorídrico e o ácido fosfórico concentrado a quente podem corroê-lo. Ele se mantém estável contra ácidos fortes, álcalis e solventes orgânicos sem precipitação de íons, tornando-o adequado para processamento químico de alta pureza, produção de precisão de semicondutores e experimentos com reagentes corrosivos.

O vidro borossilicato resiste a ácidos diluídos e álcalis fracos, mas será corroído lentamente por álcalis concentrados ou líquidos corrosivos quentes. Ele atende apenas às demandas anticorrosivas básicas de laboratórios comuns e embalagens médicas e não pode ser usado em linhas de produção corrosivas de alta pureza.

2.3 Desempenho de transmitância óptica

O vidro de quartzo transmite luz ultravioleta profunda, luz visível e raios infravermelhos próximos. É o material exclusivo para lâmpadas de esterilização UV, equipamentos de cura UV, espectrômetros e janelas ópticas.

O vidro borossilicato só passa a luz visível e bloqueia os raios ultravioleta abaixo de 300 nm, portanto, não pode suportar equipamentos ópticos relacionados a UV.

2.4 Dureza e Limpeza

O vidro de quartzo tem pontuação 7 na escala de dureza Mohs, é resistente ao desgaste e a arranhões, perfeito para fábricas de semicondutores e laboratórios ópticos ultralimpos. O vidro borossilicato é Mohs 5.5, sujeito a arranhões superficiais, adequado para laboratórios gerais e produtos de uso diário.

3. Guia de seleção da indústria

Escolha vidro de quartzo se você tiver essas demandas

1. Semicondutores, produção fotovoltaica de alta temperatura, portadores de wafer e tubos de difusão

2. Lâmpadas de desinfecção UV, experimentos ultravioleta, instrumentos ópticos

3. Fornos acima de 1000°C, sinterização de cristal, janelas de observação de alta temperatura

4. Recipientes de reação química de alta pureza com meios corrosivos fortes

Escolha vidro borossilicato se você tiver essas demandas

1. Béqueres, frascos, condensadores e termômetros comuns de laboratório

2. Frascos e ampolas de vidro farmacêutico

3. Utensílios para forno, tubos de calor solar de baixa temperatura, tubulações químicas em geral

4. Visores de equipamentos de temperatura média-baixa e peças de vidro isolante comuns

4. Sugestões de custos e compras

O custo do vidro de quartzo é 3 a 5 vezes maior do que o do vidro borossilicato devido à complicada purificação e processamento em alta temperatura. O vidro borossilicato desfruta de vantagens de produção em massa com desempenho de alto custo para clientes sem requisitos de alta temperatura ou UV.

Se a sua condição de trabalho envolve requisitos de temperatura ultra-alta, luz ultravioleta ou anticorrosão de alta pureza, o vidro de quartzo é insubstituível. Para uso diário e em laboratório em ambientes normais e em temperatura média, o vidro borossilicato pode satisfazer totalmente suas demandas.

Conclusão

Embora ambos sejam vidros resistentes ao calor, o vidro de quartzo e o vidro borossilicato diferem muito em pureza, tolerância à temperatura, propriedade óptica e capacidade anticorrosiva, e não podem substituir um ao outro arbitrariamente. Ao fazer pedidos, confirme primeiro a temperatura de trabalho do seu equipamento, o uso de ultravioleta, a corrosividade do meio químico e os padrões de pureza para selecionar o material de vidro correto e evitar rachaduras, contaminação por impurezas ou falha óptica durante a operação.