Quarzgut: Das Mineral mit extrem niedriger thermischer Ausdehnung


Quarzgut – die amorphe Modifikation von Quarz

Quarzgut stellt die amorphe Variante von Quarz dar, synthetisch hergestellt im Lichtbogen bei etwa 2.000°C. Danach wird das auf diese Weise entstandene amorphe Quarzglas fein zermahlen. Durch eine eisenfreie Vermahlung und nachfolgende Sichtprozesse produzieren wir Quarzgutkörnungen bis in den Submikron-Bereich. Neben den Standardprodukten bieten wir eine spezielle, auf Korngrößen optimierte Variante an.

Ein herausragendes Merkmal von Quarzgut ist sein extrem niedriger thermischer Ausdehnungskoeffizient, entscheidend für Spezialanwendungen mit starken Temperaturwechselbeanspruchungen.

Minimaler Ausdehnungskoeffizient: Die technischen Eigenschaften von Quarzgut

Quarzgut beeindruckt aufgrund seiner herausragenden technischen Eigenschaften. Mit einer Mohshärte von 6,5, einer Dichte von 2,2 g/cm³ und der chemischen Inertheit ist es ein robustes und beständiges Mineral. Besonders beeindruckend ist der extrem niedrige thermische Ausdehnungskoeffizient von 0,5*10-6/K im Temperaturbereich von 20 bis 300°C.

Diese einzigartigen Merkmale machen Quarzgut zu einer unverzichtbaren Wahl für viele unterschiedliche Anwendungen in der Industrie. 

Chemische Formel und Mineralogie

In Bezug auf die chemischen Formelmodifikationen von Siliziumdioxid (SiO2) gehört Quarzgut zur Mineralgruppe der Oxide, neben Quarz und Cristobalit. Obwohl alle drei die chemische Zusammensetzung SiO2 teilen, unterscheiden sie sich in der Herstellungsweise, bestimmten technischen Parametern und verschiedenen Anwendungsgebieten.

Quarzgut von HPF: Produkte in höchster Qualität

Die von HPF vertriebenen Quarzgutprodukte tragen die Markennamen:

AMOSIL®

unser unbehandeltes Quarzgut

BRUCAFIL®

steht für spezielles Quarzgut

SILBOND®

bietet Ihnen oberflächenbehandelte Quarzgutmehle

SILMIKRON®

Quarzgut-Ultrafeinstmehle in unbehandelter und behandelter Form

Nachfolgend stellen wir Ihnen unsere Produkte genauer vor. 

AMOSIL®

Unter dem Markennamen AMOSIL® vertreiben wir unsere unbehandelten Quarzguttypen. Diese sind in groben Körnungen, aber auch feinen Mahlungen erhältlich.

BRUCAFIL®: Im besten Sinne höchst speziell 

Die BRUCAFIL®-Reihe unserer Quarzgutprodukte ist ideal für die Fertigung elektronischer Bauteile und Komponenten geeignet, insbesondere wenn es auf niedrige Viskositäten, optimierte Kornverteilungen und angepasste Kornformen ankommt.

Hauptanwendungen

  • EMC / CCL
  • Mikroprozessoren

Eigenschaften

  • enge Klassierungen
  • adaptierte Kornform
  • niedrige Viskositäten

SILBOND®

Oberflächenbehandelte Quarzgutmehle unter dem Markennamen SILBOND® werden in anspruchsvollen Anwendungen mit hohen Anforderungen eingesetzt. Hierzu zählen die Elektronik und Elektroisolierung, Gießharzsysteme und Feinguss.

SILMIKRON®: Quarzgut-Mehle vom Feinsten

Unser Produkt SILMIKRON® 1171 präsentiert ein synthetisch hergestelltes amorphes Siliziumdioxid, das mit pyrogener Kieselsäure vergleichbar ist. Dieses äußerst feine Produkt zeichnet sich durch seine hohe Reinheit und eine minimale BET-Oberfläche aus.

Hauptanwendungen

  • technische Gummiteile
  • Lacke

Eigenschaften

  • hohe Reinheit
  • d50 = 0,3 μm
  • spezifische Oberfläche (BET) von 30 m2/g

Unser Quarzgut – wichtiger Rohstoff für polymere Anwendungen in Elektrotechnik und Elektronik

Epoxidharze zählen aufgrund ihrer ausgezeichneten Haftung, Wärme- und Chemikalienbeständigkeit sowie exzellenten elektrischen Eigenschaften seit vielen Jahren zu den bedeutenden Rohstoffen in der Elektrotechnik und Elektronik.

In der Elektronik kommen Epoxidharzformstoffe als Ummantelungssysteme, Laminierharze für Schaltungen und als Hilfsstoffe in der Leiterplattenfertigung zum Einsatz. In der Elektrotechnik finden Epoxidharze Verwendung im Wandlerbau sowie bei der Herstellung von Isolatoren und Trockentransformatoren.

Die mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften von Epoxidharzen hängen maßgeblich von den gewählten funktionalen Füllstoffen ab.

EP-Vergussmassen und metallische Werkstoffe in der Elektrotechnik sind starken thermischen Beanspruchungen ausgesetzt. Um Schäden zu vermeiden, müssen die temperaturbedingten Dimensionenänderungen der verschiedenen Materialien möglichst gleich sein.

Der gezielte Einsatz von ausgewählten SILBOND® Quarzgutmehlen minimiert diese Unterschiede, gestattet die Herstellung komplexer Bauteile und verhindert Rissbildungen. Für höhere Füllgrade empfehlen wir die packungsoptimierte Type SILBOND® FW 126 EST.

Unsere Produkte bieten bei Epoxidharzanwendungen folgende Eigenschaften:

  • verbesserte Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit
  • gute mechanische Festigkeiten
  • exzellente Verarbeitbarkeit
  • extrem niedrige Wärmedehnung
  • reduzierte Schwindung
  • hohe Füllgrade

Silanisieren von Füllstoffen: Vorteile der Oberflächenbehandlung  

Verschiedene Silane haben sich als effektive Mittel in der Oberflächenbehandlung von Füllstoffen bewiesen. Ein wesentlicher Vorteil der direkten Silanisierung liegt darin, dass Kondensationsnebenprodukte während der Beschichtung des Minerals entweichen können. Im Gegensatz zur nachträglichen in-situ-Silansierung verbleiben bei der direkten Silanisierung keine Nebenprodukte im Polymersystem.

Die Verwendung von beschichteten Füllstoffen erleichtert die Einarbeitung in ein Polymer im Vergleich zu unbeschichteten. Damit eine optimale Bindung zwischen Polymer und Hochleistungsfüllstoff gewährleistet ist, bedarf es eines speziell auf das Polymersystem abgestimmten Beschichtungsmittels. Diese Anpassung gewährleistet nicht nur eine verbesserte Integration, sondern auch eine optimale Leistungsfähigkeit des gesamten Verbundmaterials.

Die Geschichte von Quarzgut

Die Historie von Quarzgut ist eng mit Quarz verbunden – eines der am häufigsten vorkommenden Mineralien auf unserem Planeten. Denn Quarz ist der Hauptbestandteil von Quarzgut. Quarzgut ist eine amorphe Modifikation von Quarz und wird synthetisch hergestellt. Die Verwendung von Quarz bzw. Siliziumdioxid in verschiedenen Anwendungen hat eine Geschichte, die Jahrtausende zurückreicht. Es wurde in zahlreichen Kulturen für unterschiedliche Zwecke verwendet, von Schmuck bis zu Baustoffen. Die Entwicklung von amorphem Quarz oder Quarzglas durch synthetische Prozesse fand erst im Laufe des 20. Jahrhunderts statt.

Der Einsatz von Quarzgut in den Haupteinsatzfeldern Elektronik, Elektrotechnik und Optik wurde durch die einzigartigen Eigenschaften des Materials vorangetrieben – vor allem die extrem niedrige thermische Ausdehnung und die hohe Reinheit. Forschung und Entwicklung im Bereich der Materialwissenschaften sowie die Unternehmen als Anwender selbst arbeiten kontinuierlich daran, immer neue Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen. Die Zukunft von Quarzgut als Füllstoff für die Industrie bleibt daher auch weiterhin spannend!

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Bei allen Fragen rund um Quarzgut stehen wir Ihnen jederzeit gern zur Verfügung. Bitte nehmen Sie Kontakt auf – wir melden uns umgehend bei Ihnen.