Birləşmiş kvarts diskin əsas materialı amorf silisiumdur, bu da piezoelektrik effektə malik deyil. Bununla belə, əla optik xüsusiyyətləri (yüksək işıq keçiriciliyi, geniş işıq ötürmə zolağı), çox aşağı istilik genleşmə əmsalı, yüksək kimyəvi sabitlik və istilik müqaviməti onu optika, yarımkeçiricilər, optik rabitə və digər sahələrdə geniş istifadə olunmasını təmin edir.
Şəffaf birləşmiş kvarts diskin istehsal prosesinin mahiyyəti yüksək temperaturda kvarts qumunu əriməklə homogen şüşə bədənini əmələ gətirmək, bundan sonra isti formalaşdırma və soyuq emal etməkdir.
Birinci Mərhələ: Xammalın hazırlanması və əriməsi
Bu, bütün prosesin əsasını təşkil edir və materialın təmizliyini və əsas xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir.
1. Kvarts şüşə lövhənin xammal seçimi və emalı
- Xammal: Yüksək təmizlikli təbii kvarts qumu və ya sintetik silisium tozu istifadə olunur. Optik dərəcəli tətbiqlər üçün çox yüksək təmizlik tələb olunur və ümumi metal qarışıqlarının miqdarı adətən bir neçə milyonda bir (ppm) səviyyəsindən aşağı olmalıdır.
- Emal: Xammal, metall ionları və toz kimi qarışıqları aradan qaldırmaq üçün flotasiya, maqnit ayırma və turşu yuyulması kimi fiziki və kimyəvi metodlarla təmizlənməlidir.
2. Ərimə
- Məqsəd: Kristallik kvarts qumunu (SiO ₂ ) amorf birləşmiş kvarts şüşəyə çevirmək.
- Üsullar: Əsasən iki növ var
-
Elektrik ərimə üsulu :
Vakuum və ya inert qaz (məsələn, argon) ilə qorunan elektrik peçində elektrodlar vasitəsilə yaranan qövs və ya qrafit qızdırıcı tərəfindən 2000-dən yuxarı temperatur təmin olunur °C
Bu metod çox aşağı hidroksil (OH ⁻) tərkibinə malik olan birləşdirilmiş kvartsın əldə edilməsini təmin edir və ultrabənövşəyi zolaqda tətbiqlər üçün uyğundur
- Alov nüfuzlaşdırma metodu:
Kvarts qumu tozu hidrogen-oksigen alovu və ya oksigen-hidrogen alovu vasitəsilə hədəfə püskürülür, sonra qabıqlama yolu ilə təbəqə-təbəqə yığılır.
Bu metodla istehsal olunan birləşdirilmiş kvarts adətən nisbətən yüksək OH tərkibinə malik olur, infraqırmızı zolaq üçün uyğundur və böyük ölçülü işlənməmiş detalların hazırlanmasında istifadə edilə bilər.
3. Formalaşdırma və temperləmə
- Məqsəd: Ərimiş kvarts şüşəsini tələb olunan ilkin formaya (məsələn, blok, çubuq, lövhə) gətirmək və daxili gərginliyi aradan qaldırmaq.
- Proses: Ərimiş kvarts şüşəsi mayesi kalıba tökülür və ya soyuma prosesinin idarə edilməsi yolu ilə müəyyən formalı "köklük" əldə olunur. Bundan sonra köklük temperləmə peçinə göndərilir və dəqiq idarə olunan temperatur diapazonundan (məsələn, 1100-dən yuxarı °C-dən 800 C-dən aşağıya qədər) yavaş-yavaş keçirilir. °C). Bu proses sonrakı emal və ya istifadə zamanı çatlamasının və ya deformasiyanın qarşısını almaq üçün daxili termal gərginliyi minimuma endirməyə və bircinsliyə salmağa imkan verir.
Kvars diskin üstünlükləri:
- Faydalı Optik Xüsusiyyətlər:
- Yüksək keçiricilik: Kvars disk dərin ultrabənövşəyi (UV) spektrindən yaxın infraqırmızıya (NIR) qədər geniş spektral diapazon boyu çox yüksək keçiricilik təmin edir.
- Aşağı florescensiya: Kvars diskin fon florescensiyası təbii olaraq aşağıdır ki, bu da həssas optik ölçmələr üçün vacibdir.
- Faydalı Termiki Sabitlik:
- Çox aşağı termiki genleşmə əmsalı: Sürətli temperatur dəyişiklikləri şəraitində termiki şoka və deformasiyaya qarşı yüksək müqavimət göstərir.
- Yüksək yumşalma nöqtəsi: Kvars disk çox yüksək iş temperaturlarına dözür. Kvars lövhə uzun müddət 1100 dərəcəyə, qısa müddət isə 1200 dərəcəyə qədər temperaturu dözür.
- Əla kimyəvi təmizlik və müqavimət:
- İnertlik: Əksər turşular, duzlar və metallar tərəfindən korroziyaya qarşı yüksək müqavimət. Qarışıq turşudan başqa kvartız şüşə kimyəvi emal üçün digər turşularla demək olar ki, reaksiyaya girmir və onun turşuya davamlılığı keramikadan 30 dəfə, paslanmayan poladdan isə 150 dəfə çoxdur.
-
Yüksək elektrik izolyasiya xüsusiyyəti :
Kvartız diskın müqavimət qiyməti adi şüşənin 10.000 qatına bərabərdir. Bu, yüksək temperaturda belə yaxşı elektrik izolyasiya xassəsini saxlayan əlad elektrik izoləedici materialdır.
- Yüksək Təmizlik: Kvartız disk həssas proseslərdə çirklənməni maneə törətmək üçün çox aşağı səviyyədə qeyri-saf maddələrlə istehsal edilə bilər.
- Yüksək Səviyyəli Elektrik İnzibati: Kvartız disk yüksək dielektrik möhkəmliyinə və aşağı dielektrik itkisinə malikdir.
- Yüksək Lazera Davamlılıq Həddi: Kvartız disk güclü lazer şüalarına zərər görərək dözə bilir, bu da onu lazer tətbiqləri üçün ideal edir.
Əsas Tətbiq Sahələri:
- Linzlər, Pəncərələr və Şüşmələr: İK litografiya avadanlıqlarında, yüksək güclü lazer sistemlərində, teleskoplar və spektroskopik cihazlarda istifadə olunur.
- Optik Liflər: Telekommunikasiya və məlumat ötürülməsində istifadə olunan yüksək təmizlikli optik liflərin əsas materialı.
- Yarımkeçiricilərin istehsalı:
- Plastinkaların Daşıyıcıları & Emal Boruları: Silisium kristallarının böyüməsi və çiplərin istehsalı üçün yüksək temperaturlu proseslərdə qoynak, diffuziya boruları və plastinka gondolları kimi istifadə olunur, çünki təmizliyi və istilik sabitliyi yüksəkdir.
- Yüksək intensivlikli boşaldış (HID) lampalar: Civa, metal halogenid və ksenon arka lampalarının örtük materialı kimi istifadə olunur, çünki yüksək temperatur və İK radiasiyasına dözümlüdür.
- Kivetlər & Laboratoriya Qurğuları: İK-Viz spektroskopiyası və kimyəvi inertlik tələb edən, həmçinin istilik şokuna davamlılıq tələb edən tətbiqlərdə istifadə olunur.
Şəffaf Kvarts Diskin Texniki Məlumatları
EN
