معلومات

ما هو الكوارتز

ما هو الكوارتز

الكوارتز هو شكل بلوري من السيليكون الثنائي ، SiO2. اشتق اسم كوارتز من الكلمة الألمانية "quaz" ، على الرغم من أن آخرين يعتقدون أن أصل الكلمة هو من الكلمة الساكسونية Querkluftertz ، والتي تعني خام عبر الوريد.

يستخدم الكوارتز على نطاق واسع في الإلكترونيات حيث تُستخدم مرنانات الكوارتز كمرنانات عالية الأداء لاستخدامها في المرشحات والمذبذبات.

الكوارتز: الأساسيات

هناك العديد من الخصائص المثيرة للاهتمام التي يمكن أن تنسب إلى الكوارتز:

  • خصائص بيزو الكهربائية: يعرض الكوارتز تأثير بيزو الكهربائية. في هذا إذا تم وضع إجهاد على البلورة ، يتم إنتاج قوة دافعة كهربائية ويمكن اكتشاف ذلك عن طريق وضع أقطاب كهربائية على سطحها.
  • نقطة الانصهار: درجة انصهار الكوارتز أعلى من 1700 درجة مئوية.
  • درجة حرارة كوري - كوارتز ألفا وبيتا: درجة حرارة كوري للكوارتز هي 573 درجة مئوية. تحت درجة الحرارة هذه يخرج النموذج وله خصائصه الكهربائية بيزو. فوق 573 درجة مئوية ، تُفقد معظم خصائصها الكهربائية بيزو ويشار إليها باسم كوارتز بيتا.

إنتاج الكوارتز

يحدث الكوارتز بشكل طبيعي مع وجود المصادر الرئيسية للكوارتز البلوري في البرازيل. تم العثور هنا على بلورات متعددة الأشكال والأحجام.

مع تحديثه الواسع داخل صناعة الإلكترونيات ، بدأت الإمدادات في النفاد بحلول الأربعينيات والخمسينيات.

أدى تناقص العرض إلى تطوير طرق التصنيع لإنتاج الكوارتز الصناعي.

تتطلب عملية تصنيع الكوارتز الاصطناعي إذابة صمام ثنائي السيليكون الخام SiO2 في محلول ماء قلوي عند حوالي 400 درجة مئوية وتحت ضغط عال.

يمكن بعد ذلك أن تنمو البلورات. هذه عملية بطيئة للغاية وغالبًا ما تكون معدلات النمو أقل من 1 مم في اليوم. ومع ذلك ، فإن هذا المعدل البطيء يوفر بلورات عالية النقاء وعالية الجودة بشكل عام. الجودة جيدة مثل تلك الموجودة بشكل طبيعي.

يتيح التحكم في النمو إمكانية نمو البلورات لتلبية متطلبات مصنعي البلورات. إنها تمكن من إنتاج أبعاد وتوجهات مختلفة.

خصائص الكريستال الكوارتز

هناك العديد من الخصائص الرئيسية التي تمتلكها بلورات الكوارتز والتي تكون مفيدة:

  • شكل كريستال: كل من بلورات الكوارتز الطبيعية والصناعية لها مقطع عرضي سداسي مع نهايات لها ستة أشكال هرمية من جانب. الاتجاهات داخل البلورات ذات أهمية كبيرة لتصنيع الرنان ويتم تحديدها على أنها محاور X و Y و Z. يعمل المحور Z طوليًا بين الأطراف عبر مركز البلورة ، ويتم تحديد اتجاه الحساسية الكهربائية الأكبر على أنه المحور X. يربط المحور Y وجهين متقابلين. نظرًا لوجود ستة أوجه للبلورة ، فهناك ثلاثة محاور X و Y.
  • الكوارتز الأيمن والأيسر: يسمى الكوارتز متشابهة الشكل. هذا يعني أنه يحتوي على كلا الإصدارين الأيمن والأيسر. يظهر هذا الاختلاف في الدوران البصري ، على الرغم من أن الخصائص الأخرى بين الإصدارين متطابقة. بشكل عام ، تُستخدم بلورات الكوارتز اليمنى لتصنيع الرنان.
  • الكوارتز متباين الخواص: تعتمد العديد من خصائص الكوارتز على اتجاه شريط الكوارتز ، والأهم من ذلك الشبكة داخل البلورة. من حيث استخدامه داخل رنانات الكوارتز البلورية ، فإن أحد الجوانب المهمة الحساسة لاتجاهه هو التأثير الكهربائي بيزو. ونتيجة لذلك ، فإن الاتجاه الذي يتم فيه قطع الفراغات الكريستالية الفردية يحدد العديد من خصائصها. يتم تحفيز أوضاع الاهتزاز المختلفة بواسطة نبضات كهربائية تعتمد على اتجاه القطع.

أشكال من بلور الكوارتز

هناك العديد من أشكال الكوارتز الموجودة بصرف النظر عن البلورات المستخدمة في الرنانات الإلكترونية. الكوارتز هو ثاني أكثر المعادن وفرة في القشرة القارية للأرض ، بعد الفلسبار.

نوع الكوارتزوصف
حجر كريستالعديم اللون وواضح
جمشتأرجواني وشفاف
زهرة الكوارتزوردي وشفاف
كارنيليانبرتقالي محمر وشفاف
العقيقمتعدد الألوان وشبه شفاف
أونيكسشكل من أشكال العقيق حيث تكون العصابات مستقيمة
يشبأحمر إلى بني وغير شفاف
السترينأصفر من خلال البرتقالي المحمر إلى بني وشفاف
براسيولايتنعناع أخضر وشفاف


شاهد الفيديو: حجر الكوارتز او المرو Quartz (قد 2021).