Кварцова тръба с затворен един край за лабораторно стъкло

Определение на кварцова пробна тръба

Кварцовите епруветки са незаменими високоефективни лабораторни и промишлени компоненти, изработени от високочисто фузирани силиции, като обикновено съдържат 99,9% или повече силиций, а най-висококачествените варианти достигат чистота от 99,99% SiO₂. Процесът на производство включва стопяване на естествени кварцови кристали при изключително висока температура от около 2000°C, последван от прецизни технологични методи като разтягане и формоване, за да се осигури равномерна дебелина на стените и структурна цялостност. Тези тръби се отличават от обикновеното стъкло и боросиликатните алтернативи поради изключителната си комбинация от топлинни, химически, оптични и механични свойства, които ги правят незаменими в много изискващи приложения.

Процеси за производство на кварцови пробни тръби

Кварцовите тръби се произвеждат чрез процеси на непрекъснато топене и изтегляне. Суровината се подава в пещ с висока температура, където се стапя. Разтопеният кварц след това се изтегля върху мандрил, за да се получи непрекъсната тръба с определен диаметър и дебелина на стената. Този процес изисква прецизен контрол, за да се осигури размерна точност и да се предотврати образуването на мехурчета и примеси. Последващите стъпки могат да включват рязане, запалване на краищата за предпазване от пукане и различни машинни операции.

Характеристики на кварцовите пробни тръби

1. Изключителни термични свойства
Топлоустойчивост: Кварцовите тръби имат изключително висока точка на омекване и могат да се използват непрекъснато при температури до 1100°C. Това ги прави идеални за пещи, процеси на дифузия и защита на термодвойки при високи температури.
Невероятна устойчивост на топлинен удар: Могат да издържат бързи и екстремни промени на температурата, без да се напукат, свойство, произлизащо от изключително ниския коефициент на топлинно разширение.

2. Превъзходна оптична прозрачност
Кварцовите тръби, особено тези, изработени от високочисто сплавен кварц, осигуряват отлична пропускливост в широк спектър от светлина. Те са високо прозрачни за ултравиолетова (UV), видима и инфрачервена (IR) светлина. Това ги прави идеални за UV осветление (напр. лампи с ртутни пари), полупроводниковата фотолитография и различни оптични уреди.

3. Висока чистота и химическа стабилност
Кварцът по своята природа е химически инертен. Кварцовите тръби са високоустойчиви към повечето киселини, соли и халогени (като хлор и бром) при повишени температури. Тази висока чистота предотвратява замърсяване при чувствителни процеси като производството на полупроводникови пластинки и фармацевтични продукти.

4. Добра електрическа изолация
Поради високата електрическа изолационна способност и ниски загуби при диелектрични условия, кварцовите тръби са отлични електрически изолатори дори при много високи температури. Това е от решаващо значение за приложения в осветителни системи, лазери и елементи за електрическо нагряване при високи температури.

5. Механични и физически свойства
Те притежават добра механична якост и огъваемост при компресионни натоварвания. Въпреки това, както повечето стъклени съдове, те са крехки и могат да бъдат чувствителни към удар или механично повреждане, ако не се обработват правилно.

Приложение на кварцовата стъклена тръба

1. Научни изследвания и лабораторна област (основни сценарии на приложение)
Химическите реактори за високи температури са подходящи за експерименти, изискващи продължителни или кратковременни високи температури, като например тестване на активността на катализатори, синтез на неорганични материали (напр. получаване на оксидни кристали) и термични разлагания (напр. високотемпературно разлагане на карбонати). Те издържат на непрекъснати високи температури до 1200℃ и краткосрочни високи температури до 1450℃, с отлична топлинна стабилност, която им позволява да понасят рязка промяна на температурата (напр. директно премахване от пещ при висока температура до стайна температура), без да се напукват.

2. Предварителна обработка и анализ на проби
Изследване на тежки метали: Използват се като съдове за унищожаване на проби при атомно-абсорбционен спектрален анализ (ААС) и при индуктивно свързана плазма с оптическа емисионна спектрометрия (ICP-OES). Устойчиви са на корозия от силни киселини като концентрирана азотна киселина и флуороводородна киселина, предотвратяват замърсяване на пробите и осигуряват точност при измерванията.

Органично/неорганично пречистване: Прилага се при дестилация, ректификация, рефлукс и други операции, особено подходящо за разделяне и пречистване на проби с висока точка на кипене и силна корозивност (напр. обработка на органични съединения, съдържащи халогени).

Съдовете за спектроскопски анализ имат изключително висока светлинна прозрачност (>90%) в спектралния диапазон 190 nm ~ 2500 nm (ултравиолетова, видима, близка инфрачервена). Често се използват като кювети за UV-Vis спектрофотометри и пробни клетки за флуоресцентна спектроскопия, което позволява наблюдение в реално време на реакционни процеси, без да се влияе на спектралните сигнали.

В биологичните и фармацевтични изследвания те се използват за стерилизация при висока температура на биологични проби (например, термична обработка при висока температура на микробни хранителни среди), тестване на стабилността на лекарства (симулация на условия за съхранение при висока температура) и определяне на чистотата на ваксини и биологични агенти (киселинно-алкално разграждане, за да се избегне контаминация с протеини/нуклеинови киселини). Непорестата им повърхност предотвратява адсорбцията на микроорганизми и отговаря на изискванията за стерилност.

3. Оптични и медицински области
Производство на оптични устройства: Използват се за изтегляне на преформи за оптични влакна и високотемпературно формоване на оптични лещи. Високата им светопропускливост и размерна стабилност гарантират еднородност на показателя на пречупване и висока точност на оптичните устройства.

  
Технически параметри