O quartzo sofre várias alterações quando aquecido, o que pode ter efeitos significativos na produção de silício (Si). Segue-se uma explicação pormenorizada:
Resumo:
O aquecimento do quartzo pode levar a alterações nas suas propriedades, incluindo amolecimento e potencial recristalização, o que pode afetar a pureza e a funcionalidade do quartzo em várias aplicações industriais, particularmente na produção de silício.
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Explicação detalhada:Amolecimento e Expansão Térmica:
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O quartzo, particularmente o quartzo fundido, tem um elevado ponto de amolecimento (cerca de 1270 graus Celsius) e um baixo coeficiente de expansão térmica. No entanto, a exposição prolongada a temperaturas próximas do seu ponto de amolecimento pode fazer com que o quartzo amoleça, levando potencialmente a deformações ou alterações na sua forma e estrutura. Isto é crítico em aplicações como o forno tubular de micro-ondas, onde o tubo de quartzo não deve ser utilizado durante mais de 3 horas a 1200 graus Celsius para evitar danos.
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Recristalização e formação de carboneto de silício:
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Durante os processos a alta temperatura, o quartzo pode sofrer recristalização, formando grãos finos de carboneto de silício. Este processo é crucial na formação de elementos de aquecimento de carboneto de silício, onde o número de ligações formadas entre os grãos tem um impacto direto na resistência eléctrica do material. Mais ligações conduzem a uma menor resistência, o que é essencial para o funcionamento eficiente dos elementos de aquecimento.Pureza e estabilidade química:
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A elevada pureza do quartzo é vital no fabrico de semicondutores. O quartzo utilizado nesta indústria deve ter um teor extremamente elevado de SiO2 (pelo menos 99,9%) para evitar a introdução de metais nocivos durante o processo de fabrico. As alterações no quartzo devido ao aquecimento podem afetar potencialmente a sua pureza, o que pode levar à contaminação na produção de silício.
Resistência ao choque térmico e à corrosão:
O quartzo é conhecido pela sua resistência a choques térmicos e à corrosão. No entanto, o aquecimento incorreto ou as mudanças rápidas de temperatura podem comprometer estas propriedades, levando potencialmente a fissuras ou outras formas de degradação. Isto pode afetar a longevidade e o desempenho dos componentes de quartzo em ambientes de alta temperatura, como os fornos utilizados na produção de silício.
