Quarzglas – das Glas für Wissenschaft und Technik

Halogenbirne aus Quarglas

Halogenbirne aus Quarglas ©kliverap by stock.xchng

Anders als traditionelles Glas besteht Quarzglas aus reinem Siliziumoxid und zeichnet sich dadurch aus, dass es keine Beimengungen von Soda oder Kalziumoxid beinhaltet. Trotzdem sind bei einer genaueren Untersuchung auch Verunreinigungen festzustellen. Dadurch erhält Quarzglas eine besonders amorphe Struktur und wird deswegen häufig auch als Kieselglas bezeichnet. Hergestellt wird diese Glasart durch das Aufschmelzen und Erstarren lassen von Quarz bzw. Quarzsand. Diese Herstellungsart hat dem Quarzglas auch den englischen Namen „fused quartz“ (wörtlich: zusammengeschmolzener Quarz) eingebracht.

Eigenschaften von Quarzglas

Wie andere Glasarten (zum Beispiel Solarglas oder Waldglas) hat auch das Quarzglas besondere Eigenschaften. So ist es beispielsweise aufgrund seines geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besonders beständig bei hohen Temperaturschwankungen. Außerdem verhält es sich gegenüber vielen Stoffen neutral. Sogar Säuren, mit Ausnahme von Flusssäure und heißer Phosphorsäure, können dem Glas nichts anhaben.
Eine weitere Eigenschaft von Quarzglas, die es besonders interessant für die Verwendung in elektrotechnischen Bauteilen macht, ist seine Durchschlagsfestigkeit, die bei etwa 40 Kilovolt pro Millimeter liegt.

Quarzglas: Vorteile für die Wissenschaft – Nachteile in der Verarbeitung

Besonders in der Wissenschaft bzw. Technik wird Quarzglas bevorzugt genutzt. So kommt es zum Beispiel als Kolben für Halogen-Glühbirnen zum Einsatz oder auch als Material für Lichtleitkabel. Letzteres ist besonders nützlich für die Laserstrahlübertragung bzw. die Nachrichtentechnik. Weiterhin kann Quarzglas zu Sichtfenstern in heißen Umgebungen (z.B. Öfen) verarbeitet werden und sogar in der Raumfahrt wird das widerstandsfähige Material für die Herstellung von Fenstern für Space Shuttle gebraucht.
Die Unempfindlichkeit gegen hohe Temperaturschwankungen von Quarzglas ist aber auch gleichzeitig ein Nachteil: Die Verarbeitung des Glases gestaltet sich aufgrund der hohen Schmelztemperatur als schwierig.

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