ПНИПУ: бесхлорный метод дал кварцевое стекло уровня мировых аналогов

Ученые Пермского Политеха разработали отечественную технологию производства сверхчистого кварцевого стекла, полностью исключающую токсичные хлорсодержащие вещества. Полученный материал по прозрачности не уступает лучшим зарубежным аналогам. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе университета.

Кварцевое стекло — практически чистый оксид кремния, получаемый при температуре около 2000 °C. В отличие от обычного оконного стекла (песок + сода + известь) оно выдерживает нагрев свыше 1000 °C, свободно пропускает жесткий ультрафиолет и почти не меняет размеры при перепадах температуры. Именно эти свойства делают его незаменимым в иллюминаторах космических аппаратов, линзах оборудования для печати микрочипов, навигационных гироскопах и защитных окнах мощных лазеров.

До сих пор производство сверхчистого кварцевого стекла было сосредоточено в США, Германии и Японии. Традиционная технология использует хлорсодержащие вещества, выделяющие при производстве ядовитый газ и требующие дорогостоящих систем очистки.

Ученые ПНИПУ предложили промежуточный этап: перед плавлением кварцевый порошок выдерживают в вакуумной печи при строго заданной температуре. На поверхности каждой частицы формируется кристаллическая оболочка — кристобалит, особая разновидность кварца. Это упорядочивает структуру и вытесняет избыточный кислород. Весь цикл проходит в герметичной камере без хлора.

"Лучший образец имел пропускание в ультрафиолетовой области более 80% на длине волны 190 нм и более 90% в видимом диапазоне — это уровень лучших зарубежных аналогов. Мы впервые детально показали, как именно предварительная кристаллизация порошка в кристобалит при строго определенной температуре влияет на структуру и оптические свойства будущего стекла", — рассказал доцент кафедры "Металловедение, термическая и лазерная обработка металлов" ПНИПУ, кандидат технических наук Иван Ряпосов.