Im Folgenden werden die wichtigsten Unterschiede zwischen den Quarzgläsern erläutert:

Flammgeschmolzenes Quarzglas

Natürlicher Quarzsand (mit einem SiO2-Gehalt von ≥ 99,98 %) wird in einer Flamme geschmolzen, die sowohl Wasserstoff als auch Sauerstoff (H2/O2) enthält, um einen festen runden Stab zu erhalten. Der Quarzstab wird dann in einen berührungslosen Schmelzofen gelegt, um erneut zu schmelzen. Anschließend wird er zu einem Stab, einem Rohr oder einer dickwandigen Quarzplatte geformt. Das Glas enthält aufgrund des direkten Kontakts zwischen Wasserstoff, Sauerstoff (H2/O2) und dem Quarzsand eine große Menge an Hydroxyl (OH). Dieser OH-Gehalt kann durch Kühlen nicht verringert werden, und sein Vorhandensein senkt die Viskosität und die Infrarotdurchlässigkeit, verursacht aber keine Durchbiegungsprobleme. Aufgrund des doppelten Schmelzprozesses ist geschmolzenes Quarzglas sehr homogen, hat keine Ziehlinien und der Blasengehalt ist sehr gering. Geschmolzenes Quarzglas wird in der Glasfaser-, Halbleiter- und Photovoltaikindustrie häufig verwendet.

Eigenschaften und Anwendungen für flammgeschmolzenes Quarzglas:

• Hauptsächlich für Hochtemperaturanwendungen, Dauerbetriebstemperatur 1100°C, kurzzeitig max. 1240°C
• Sichtfenster für Hochtemperaturöfen, eingesetzt in Wasserdesinfektionsanwendungen, gute Transmission ab 254nm Wellenlänge.
• Filterscheibe, Schutzglas für UV- und Infrarotanwendungen, gute Transmission ab 220nm Wellenlänge.

Elektrisch geschmolzenes Quarzglas

Dieses Quarzglas ist ein mechanisch gezogenes, elektrisch geschmolzenes, klares Quarzglas. Als Rohstoff wird Quarz mit einem SiO2-Anteil von ≥ 99,98% verwendet. Quarzglas kann in Form von Rohren, Stäben oder Platten gezogen werden. Ein Rohr kann auch in der Mitte halbmondförmig geschnitten und dann zu einer Platte gewalzt werden. Direkt gezogene Platten sind derzeit auf eine Größe von 2000 x 210 x 6-7 mm beschränkt. Um größere Längen zu erreichen, können mehrere Platte zusammengeschweißt werden. Anschließend werden sie geschliffen und poliert, um Schweißnähte zu vermeiden. Nach dem Schleifen und Polieren sind die Schweißnähte mit dem bloßen Auge nicht mehr sichtbar. Es ist auch möglich, eine gute Planparallelität von z. B. 0-0,5 mm für die 500 x 500 x 3 mm großen Platten beizubehalten.

In der Halbleiter- und Photovoltaikindustrie (PV) wird die gesamte Palette der Quarzglaskomponenten zur Herstellung von Quarzglaswaschbehältern und Quarzglasbooten für die Reinigung von „Wafern“ und viele andere Anwendungen mit Betriebstemperaturen bis zu 1000°C verwendet. Aufgrund des erhöhten Natriumgehalts (Na) kann elektrisch verschmolzenes Quarzglas nicht für Anwendungen mit Dauertemperaturen von mehr als 1000°C verwendet werden. Das Natrium führt zur Entglasung des Glases (durch Kristallisation im Glas verschwindet die Transparenz allmählich).

Eigenschaften und Anwendungen für elektrisch geschmolzenes Quarzglas:

• Hauptsächlich für optische Anwendungen verwendet, kontinuierliche Arbeitstemperatur 1000°C, kurzzeitig max. 1100°C (ist niedriger als flammgeschmolzenes Quarzglas).
• Schutzglas für UV-, Infrarot- oder Kameraanwendungen, gute Transmission ab 254nm Wellenlänge.
• Schutzglas für optische Anwendungen, Filterscheiben, gute Transmission ab 220nm.

Geflammtes synthetisches Quarzglas

Hergestellt aus reinem Siliziumtetrachlorid (SiC14) in einem Flammenpyrolyseverfahren.

Eigenschaften und Anwendungen für flammgeschmolzenes synthetisches Quarzglas

• Dauerbetriebstemperatur 950°C, kurzzeitig max. 1250°C
• Filterscheibe, sehr gute Transmission im UVC-Bereich.