Kaliumchlorid

Material
KCl

 

Kaliumchlorid wird meist für optische Komponenten in einem breiten Spektrum von ultraviolett bis infrarot verwendet. Es zeigt Transparenz im gesamten Wellenlängenbereich von über 0,3µm bis 20µm. Das übertrifft den Transmissionsbereich von Natriumchlorid. Kaliumchlorid hat einen geringen Brechungsindex (1,454 bei 10,6µm) und eine hohe Zerstörschwelle. Daher können optische Fenster aus Kaliumchlorid als Spritzschutzfenstern für CO2-Laser verwendet werden.

 

Kaliumchlorid kann bei Temperaturen bis 400°C verwendet werden. Das Material ist hygroskop und in Wasser stark löslich, wodurch es in einer trockenen Umgebung gelagert und gegen Abbau durch Luftfeuchtigkeit an geschliffenen Oberflächen geschützt werden muss.

 

Kaliumchlorid wird häufig für optische Fenster, Linsen, Prismen und anderen optischen Elementen im Bereich von ultraviolett bis infrarot verwendet.  Es ist einer der nützlichsten Materialien für Komponenten der IR-Spektroskopie und für optische Elemente der FTIR-Spektroskopie (FTIR = Fourier transform infrared). Wegen der geringen Kosten wird KCl hauptsächlich für Schutzfenster von CO2-Lasern verwendet.

Eigenschaften
Optische Eigenschaften
Transmissionsbereich in µm (Minimum 10%)
0,18‐25,1
Transmissionsbereich in µm (Minimum 50%)
0,18‐25,0
Brechungsindex @633nm
1,488

(1,456 @10µm)

Reflexionsverluste in % an 1 Oberfläche
3,45 @10µm
Reflexionsverluste in % an 2 Oberflächen
6,7 @10,6µm
dN/dT in 1/K
-33,2 · 10-6
Physikalische Eigenschaften
Dichte in g/cm3
19,989
Schmelzpunkt in °C
776
Spezifische Wärmekapazität in J/(kg · K)
693
Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K)
6,53
Thermische Ausdehnung in 1/K
36 · 10-6
Dielektische Konstante
4,64
Wasserlöslichkeit in g/100g
34,7 @25°C
Mohs-Härte
2
Knoop-Härte in kg/mm²
9,3 (<100>)
Materialtyp
Einkristall, synthetisch
Kristalltyp
kubisch, flächenzentriert
Kristallstruktur
Fm3m
Gitterkonstante in Å
a = 6,29
Elastizitätskonstanten in GPa
C11 = 40,5

C12 = 6,9

C44 = 6,27

Elastizitätsmodul (E) in GPa
29,63
Schubmodul (G) in GPa
6,24
Kompressionsmodul (K) in GPa
17,36
Biegefestigkeit in MPa
4,4
Dehnungsgrenze in MPa
4,4
Poissonzahl
0,29
Spektrale Eigenschaften
Optical Properties
Transmission range in µm @10% min. 0.18 - 25.1
Transmission range in µm @50% min. 0.18 - 25.0
Refractive index @ 633nm 1.488099
(1.45644 @10µm)
Reflection losses in % at 1 surface 3.45 @ 10µm
Reflection losses in % at 2 surfaces 6.7 @ 10.6µm
dn/dT in 1/K -33.2 · 10-6
Physical Properties
Density in g/cm³ 1.989
Melting point in °C 776
Specific heat capacity in J/(kg · K) 6936
Thermal Conductivity in W/(m · K) 6.53
Thermal Expansion in 1/K 36 · 10-6
Dielectric constant 4.64
Solubility in water in g/100g 34.7 @ 20°C
Mohs hardness 2
Knoop hardness in kg/mm² 18,2 (<100>)
Material type Single crystal, synthetic
Crystal type cubic face-centered
Crystal structure Fm3m
Lattice constant in Å a = 6.29
Elastic coeficients in GPa C11 = 40.5
C12 = 6.9
C44 = 6.27
Young's Modulus (E) in GPa 29.63
Shear Modulus (G) in GPa 6.24
Bulk Modulus (K) in GPa 17.36
Rupture Modulus in MPa 4.4
Apparent elastic limit in MPa 4.4
Poisson ratio 0.29
Spectral Properties