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석영섬유(Quartz Fiber, Quartz Wool)
석영섬유(Quartz Fiber, Quartz Wool)는 천연에 존재하는 석영결정을 원료로 하여 산소와 수소의 혼합 불꽃 중에서 석영막대를 뽑아서 제조한 섬유이다. 고내열성 이나 내부식성이 요구되는 곳에 사용된다.
용융된 석영의 깨지기 쉬운 섬유와 유연한 섬유를 무작위로 비대칭으로 배열한 것을 석영섬유라고 한다. 실리카 섬유라고도 한다. 이것은 목화처럼 보이는 우윳빛 흰색컬러이다. 고도로 순수한 SiO₂와 고품질의 석영 결정으로 이루어져 있다. 용융된 석영 제품과 마찬가지로 비슷한 특성을 가지고 있다. 최대 작동 온도는 1150 º C이다.
섬유의 직경은 크게 조대, 미세, 초미세의 세 가지로 나뉜다. 조대 섬유의 두께는 12~15마이크론인데 반해, 미세 양모의 경우 두께가 7~9마이크론 정도이다. 초미세의 석영 섬유는 표면적이 높고 두께가 얇아서 가격이 비교적 높다. 고온에서도 효율적으로 유지된다. 또한 불연성, 불연성, 화학적으로 불활성이기 때문에 산업체에서 더 인기가 많다
석영은 규소 (Si) 또는 이산화규소(SiO2)로 주로 구성되며, 함유되는 극미량의 불순물에 따라 다양한 종이 존재하는 광물이다. 지각을 구성하는 주구성 광물인 규소와 산소의 결합체로 전세계에 걸쳐 넓은 지역에서 분포한다.
화학식은 규소와 산소의 규소 사면체인 SiO₂이며, 다른 광물들과 달리 화학적으로 매우 순수하다. Si-O 사면체가 모든 정점을 공유하여 삼차원망상구조를 이룬다. 석영의 동질이상인 크리스토발라이트 (cristobalite), 트리디마이트 (tridimite) 등도 같은 구조를 갖는 육방정계의 광물이다. 주로 육각기둥 모양의 결정을 만들고, 쪼개짐 (cleavage)은 없다. 순수한 석영의 비중은 2.65이고 굴절률은 1.54-1.55, 모스 경도는 7이다. 모스경도가 7인 이유는 석영을 기준으로 굳기를 비교했기 때문이다. 자연상에서는 함유하는 불순물의 원소에 따라 무색, 백색, 회색, 황색, 갈색, 흑색, 자색, 적색, 녹색, 청색 그 밖의 여러 가지 색조를 나타낸다. 보통은 투명하거나 반투명한데, 때때로 거의 불투명한 것도 있다. 유리상 광택이 강하며, 플루오린화수소산을 제외한 산 및 알칼리에 대해 안정한 편이다. 석영은 두 가지 형태를 갖는다. 573 ℃ 이하의 온도에서 저온형 (α) 석영(삼방정계), 573℃ 이상에서 고온형 (β) 석영(육방정계)이 존재한다. 주위의 환경, 그 중에서도 온도에 따라 화학조성과 형태는 유지되나 결정구조가 변하는 것이다.
- 1050도 온도에서 긴 수명
- 연화온도 1700도
- 낮은 열전도율, 높은 강도 및 인장 탄성률
- 산성 알칼리성 및 염분 저항성
- 파투명재, 융제재, 구조재, 단열재, 전기절연재
- 군사 및 민간 항공 우주 재료
참고자료[편집]
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