هل زجاج الكوارتز أقوى من الزجاج؟

زجاج الكوارتز وهي مادة أساسية في العديد من التقنيات الحديثة، وغالبًا ما تتم مقارنتها بالزجاج العادي الذي نراه في الحياة اليومية.

لفهم قوة زجاج الكوارتز علينا أولا أن نفهم تكوينها. في حين أن الزجاج العادي يتم تصنيعه في المقام الأول عن طريق صهر مواد مختلفة، مثل ثاني أكسيد السيليكون، وأكسيد الصوديوم، وأكسيد الكالسيوم، فإن زجاج الكوارتز يتكون بالكامل تقريبًا من ثاني أكسيد السيليكون النقي (SiO2). يمنحه هذا النقاء العالي مجموعة فريدة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية.

1. الاستقرار الحراري ومقاومة درجات الحرارة العالية

واحدة من أهم المزايا زجاج الكوارتز على الزجاج العادي يتميز بمقاومته الممتازة للحرارة. إن معامل التمدد الحراري المنخفض للغاية يعني أنه أقل عرضة للتشقق حتى في ظل التقلبات الشديدة في درجات الحرارة. على سبيل المثال، عند تبريده فجأة من درجة حرارة عالية جدًا إلى درجة حرارة الغرفة، قد يتحطم الزجاج العادي بسبب الإجهاد الحراري، بينما يظل زجاج الكوارتز سليمًا.

2. القوة الميكانيكية والصلابة

من حيث القوة الميكانيكية، زجاج الكوارتز عموما أصعب من الزجاج العادي. تبلغ صلابته على مقياس موس حوالي 5.5 إلى 6.5، في حين أن الزجاج العادي يبلغ حوالي 5. وهذا يجعله أكثر مقاومة للخدوش والتآكل. ومع ذلك، هذا لا يعني أنه لن ينكسر. في حين أن زجاج الكوارتز سيظل يتحطم تحت التأثير العالي، فإن صلابة الكسر (قدرته على مقاومة انتشار الشقوق) أفضل بشكل عام من الزجاج العادي.

3. الاستقرار الكيميائي

نظرًا لنقائه العالي، يتمتع زجاج الكوارتز بثبات كيميائي ممتاز، ويقاوم هجوم معظم الأحماض والقواعد. وهذا يجعلها تستخدم على نطاق واسع في المجالات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل، مثل معدات المختبرات، والأنابيب الكيميائية، وتصنيع أشباه الموصلات.

يتفوق زجاج الكوارتز على الزجاج العادي في مقاومة الحرارة والصلابة والثبات الكيميائي. وتكمن "صلابتها" أكثر في خصائصها العامة الممتازة، وخاصة قدرتها على الحفاظ على الاستقرار في البيئات القاسية. قد لا تكون غير قابلة للتدمير مثل بعض السبائك، ولكن بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب درجة نقاء عالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والاستقرار الكيميائي العالي، زجاج الكوارتز هو بلا شك خيار أكثر "صرامة" وموثوقية.

لذلك، عندما تسمع عن زجاج الكوارتز مرة أخرى، تذكر أن صلابته لا تتعلق فقط بمقاومة الصدمات؛ إنه يعكس قدرته على الحفاظ على الأداء في ظل مجموعة متنوعة من الظروف القاسية.