Quarz

Material
Quarz 

Einkristalliner Quarz kann natürlich abgebaut werden, wird aber auch synthetisch als große, lang facettierte Kristalle hergestellt. In einem Druckgefäß wird es mit hydrothermalischen Methoden gezogen. Es besitzt eine trigonale Struktur mit rechts- bzw. linkshändiger Konfiguration. Quarz ist ein anisotropischer, einachsiger Kristall. Es hat zudem geringe Spannungsdoppelbrechung und Homogenität bei höchstem Brechungsindex. Der optische Transmissionsbereich liegt zwischen 0,15µm und 4µm. Quarz gehört zu den besten natürlichen Mineralien aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften. Es beinhaltet weder elektrische noch optische Zwillinge und es entstehen keine Risse oder Splitter. Die Kristalle des synthetischen Quarzes haben eine hohe Transmittivität im Spektralbereich von UV bis IR.

Optischer, einkristalliner Quarz wird weitgehend als Wellenverzögerungsmedium verwendet, indem seine doppelbrechenden Eigenschaften ausgenutzt werden. In der Anwendung wird es als λ/4-Platte und Polarisator sowie für UV-Linsen und Fenster verwendet.

Eigenschaften
Optische Eigenschaften
Transmissionsbereich in µm (Minimum 10%)
0,15‐4,8
Transmissionsbereich in µm (Minimum 50%)
0,15‐4,1
Brechungsindex @633nm
1,543 (no)

1,552 (nao)

Reflexionsverluste in % an 1 Oberfläche
6,94 @2,9µm
Reflexionsverluste in % an 2 Oberflächen
8,8@0,6µm
dN/dT in 1/K
5 · 10-6
Physikalische Eigenschaften
Dichte in g/cm3
2,65
Schmelzpunkt in °C
1710
Spezifische Wärmekapazität in J/(kg · K)
710
Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K)
10,7 (parallel)

6,2 (senkrecht)

Thermische Ausdehnung in 1/K
13,2 · 10-6 (parallel)

7,9 · 10-6 (senkrecht)

Dielektische Konstante
4,34 (parallel)

4,27 (senkrecht)

Wasserlöslichkeit in g/100g
unlöslich
Mohs-Härte
7
Knoop-Härte in kg/mm²
710
Materialtyp
Einkristall, synthetisch
Kristalltyp
trigonal
Kristallstruktur
amorph
Gitterkonstante in Å
a = 4,914

c = 12,405

Elastizitätskonstanten in GPa
C11 = 87

C12 = 7

C33 = 106

C44 = 58

C13 = 13

C14 = -18

Elastizitätsmodul (E) in GPa
97,2 (parallel)

76,5 (senkrecht)

Schubmodul (G) in GPa
31,14
Kompressionsmodul (K) in GPa
98
Dehnungsgrenze in MPa
55
Poissonzahl
0,17
Spektrale Eigenschaften