Produksieproses van Kwartsvleuels:
- Grondstofkeuse: Hoë-suiwerheid natuurlike kwarts kristalle of sintetiese silikasand word gekies as uitgangsmateriaal. Die silikagehalte is gewoonlik meer as 99,9% om superieure eienskappe te verseker.
- Smelt: Die grondstof word verhit tot 'n baie hoë temperatuur (bo 1700 °C) in 'n vakuum- of inerte atmosfeer oond (dikwels 'n elektriese weerstand- of induksie-oond) om dit te laat smelt in 'n viskeuse, borrelvrye gesmelt kwarts.
- Vorming: Die gesmelt kwarts word dan in vleuels gevorm deur middel van een van verskeie metodes:
- Gietvorming: Ingiet in presisie grafiet- of keramiese vorms.
- Sentrifugale Giet: Die vorm word gespin om hol silindriese vorms te vorm wat later gemeganiseer word.
- Hittedruk-/Afwerkproses: Die verhitting van die kwartsblank onder druk om digtheid te verkry en vorming naby die finale vorm te bewerkstellig.
- Gloei: Die gevormde flense ondergaan 'n beheerde, stadige afkoelingsproses in 'n gloeioond. Dit verlig interne termiese spanning, voorkom kraakvorming en verseker strukturele stabiliteit.
- Presisie-meganiese bewerking: Die gegloeide blanks word noukeurig bewerk met diamant-beklede gereedskap. Dit sluit in slyp, sny, boor en lap om finale afmetings, oppervlakafwerking (dikwels optiese kwaliteit), vlakheid en presiese seëlsoppervlakke te bereik (bv. Ra < 0,4 μ m).
- Suiwermaak en Kwaliteitsinspeksie: Rigoureuse suiwering (bv. ultrasone, suursuiwering) verwyder kontaminasie. Elke flens word geïnspekteer vir afmetings, sigbare defekte (borrels, insluitings) en optiese eienskappe. Gevorderde metodes soos laserinterferometrie toets vlakheid en parallelisme.
Voordelle van Kwartsflense:
- Uitstekende Termiese Stabiliteit: Ekstrem lae koëffisiënt van termiese uitsetting (~5,5 x 10 ⁻⁷ /K) maak hulle hoogs bestand teen termiese skok. Hulle kan vinnige verhitting en afkoeling vanaf 1000 °C tot kamertemperatuur weerstaan sonder krake.
- Hoë-temperatuurbestendigheid: Kan aanhoudend werk by temperature tot 1100 °C en kortstondig tot 1300 °C, waar hulle strukturele integriteit behou terwyl metale sou versag of kruip.
- Uitstekende chemiese suiwerheid en onaktiwiteit: Gemaak van hoë-suiwerheid SiO ₂ , is hulle nie-porieus en hoogs bestand teen korrosie deur meeste sure, halogene en aggressiewe chemikalieë (behalwe waterstoffluoriedsuur en warm fosforsuur). Dit voorkom besoedeling in sensitiewe prosesse.
- Uitstekende optiese eienskappe: Hoë deursigtigheid oor 'n wye spektrum vanaf UV tot naby-infrarooi. Dit maak visuele prosesmonitering, UV-oordrag en gebruik in laser-toepassings moontlik.
- Uitstekende elektriese isolasie: Hoë diëlektriese sterkte en lae elektriese geleidingsvermoë selfs by verhoogde temperature, wat hulle ideaal maak vir halfgeleier- en vakuumtoepassings.
-
Hoë Meganiese Sterkte en Styfheid: Alhoewel bros, het gesmelt kwarts hoë druksterkte en behou sy vorm onder belading by hoë temperature, in teenstelling met baie polimere.
- Uiterste Hoë Vakuumverenigbaarheid: Uiterstelowegasdeurlaatbaarheid en -ontbindingstempo's. Wanneer behoorlik gebak word, dra hulle by tot die bereiking en handhawing van uiterste hoë vakuum (UHV) omgewings.
- Lange Bedryfslewe & Dimensionele Stabiliteit: Weerstaan weer, degradeer nie of verouder onder tipiese toestande nie, en behou presiese dimensies oor tyd as gevolg van sy stabiliteit.
-
Primêre Toepassings: Halfgeleiervervaardiging (ets, diffusie, CVD/LPCVD-kamers), veseloptika, presisie-optika, lasersisteme, laboratorium- en ontledingsapparatuur, hoë-temperatuur sigglase, en spesialiseerde verligting (hoë-intensiteit ontladingslampe).
Primêre Toepassingsvelde en Gebruike van Kwartsvleuels
Kwartsflense is kritieke komponente in veeleisende nywerhede as gevolg van hul unieke kombinasie van eienskappe. Hul hooftoepassings en spesifieke gebruik is soos volg:
- Semi-geleier- en Mikro-elektronika Vervaardiging
- Gebruik: As kykvensters, kamerbekleedstukke, gasinlaatpunte en diagnostiese poorte in skyfverwerkingsapparatuur.
- Sleutelapparatuur: Plasma-etsers, Chemiese Dampafsettings (CVD) en Lae-Druk CVD (LPCVD) reaktore, diffusieovens en ioonimplanteerders.
- Rede: Hul suiwerheid voorkom silikon-skyfbesmetting, en hul deursigtigheid laat toe dat prosesse in-situ gemonitor kan word.
- Optiese en Fotoniese Nywerhede
- Gebruik: As eindvensters, laserbuisbehuisings en monteerkomponente.
- Sleuteltoepassings: Hoë-krag lasersisteme, UV- en IR-optiese sisteme, spektrofotometer-selle en astronomiese teleskoopspieëls (vir lae termiese-uitsetting substrates).
- Rede: Uitstekende oordrag van UV na IR en minimale termiese vervorming onder hoë-intensiteit lig.
- Hoë-Suiwerheid/Lae-Druk Chemiese Verwerking
- Gebruik: As reaktorbekleedstukke, sigglase vir korrosiewe vloeistowwe en verbindingskomponente in proefaanlegte.
- Sleutelprosesse: Hanteer ultrapuure sure, halogeen-gasse en hoë-temperatuur spesialiteit-chemikalieë.
- Rede: Oorkoepelende chemiese onaktiwiteit verseker produk suiwerheid en weerstaan aanval deur alle sure, behalwe waterstoffluoried- en warm fosforiese suur.
- Gebruik: As die omhulsel (buitepomp) vir hoë-intensiteit ontlaaingslampe.
- Sleutelprodukte: Kwikdamp-lampe, xenonbooglampie en UV-ontsmettingslampe.
- Rede: Weerstaan uiterst hoë bedryfstemperature (>1000 °C) en oordra UV- lig doeltreffend.
- Wetenskaplike Navorsing & Analitiese Instrumentasie
- Gebruik: As vensters vir vakuumkamers, monsterhouers in oonde, en komponente in massaspektrometers.
- Sleutelomgewings: Ultra-hoë-vakuum (UHV) stelsels, elektronmikroskope en ruimtesimulasiekamers.
- Rede: Ekstrem lae uitgassing en hoë dimensionele stabiliteit onder vakuum en termiese siklusse.
- Spesialiseerde Industriële Prosesse
- Gebruik: As beskermende sigvensters in hoë-temperatuur oonde (byvoorbeeld kristalgroei-oonde soos Czochralski-trekkers) en vloeikomponente in vaserige optiese voorvorm-vervaardiging.
-
Rede: Behou duidelikheid en integriteit tydens aanhoudende hoë-temperatuurbedryf, wat visuele beheer van die proses moontlik maak.
Tegniese Spesifikasies
Eienskapinhoud |
Eienskapsindeks |
Dichtheid |
2.2×103kg/cm³ |
Sterkte |
580KHN100 |
Treksterkte |
4.9×107Pa(N/ ㎡) |
Druksterkte |
>1.1×109Pa |
Koëffisiënt van termiese uitbreiding |
5.5×10-7cm/cm℃ |
Ternerye Geleiding |
1.4W/m℃ |
Spesifieke warmte |
670J/kg℃ |
Wekpunt |
1680℃ |
Werkpunt |
1215℃ |
EN
