Kulatá průhledná destička z fúzovaného křemene s vysokou propustností UV záření

Podrobnosti o produktu

Základním materiálem kotouče z fúzního křemene je amorfní křemičitan, který nemá piezoelektrický účinek. Jeho vynikající optické vlastnosti ( vysoká průsvitnost , široké pásmo průsvitnosti pro světlo ) , extrémně nízký koeficient tepelné roztažnosti, vysoká chemická stabilita a odolnost vůči teplu jej činí široce využívaným v oblasti optiky, polovodičů, optických komunikací a dalších oborech.

Základem výrobního procesu průhledné fúzované křemenné destičky je roztavení surovin z křemenného písku za vysokých teplot za vzniku homogenního sklovitého tělesa, následovaného horkým tvářením a studeným zpracováním.

1. Výroba průhledné křemenné desky

Fáze jedna: Příprava surovin a tavení

Toto je základ celého procesu, který určuje čistotu a základní vlastnosti materiálu.

1.1 Výběr a zpracování surovin pro křemenné sklo

Suroviny: Používá se vysokě čistý přírodní křemenný písek nebo syntetický prášek křemíku. Pro optické aplikace je vyžadována extrémně vysoká čistota, celkový obsah kovových nečistot obvykle musí být nižší než několik miliontin (ppm).

Zpracování: Suroviny je třeba upravit pomocí fyzikálních a chemických metod, jako je flotace, magnetická separace a kyselinové mytí, aby se odstranily nečistoty, například kovové ionty a prach.

1.2 Tavení

Cíl: Převést krystalický křemen (SiO₂) na amorfní fúzní křemenné sklo.

Metody: Existují hlavně dva typy

Elektrická metoda tavení:

V elektrické peci chráněné vakuem nebo inertním plynem (např. argonem) se dosahuje teploty přesahující 2000 °C obloukem generovaným elektrodami nebo grafitovým topením.

Tato metoda umožňuje vyrábět fúzní křemen s mimořádně nízký obsah hydroxylu (OH⁻) , což je vhodné pro aplikace v ultrafialové oblasti

Způsob plamenové fúze:

Prášek křemenného písku je pomocí vodíko-kyslíkového plamene nebo kyselíko-vodíkového plamene nanášen na cíl a následně se vrstva po vrstvě ukládá metodou obalování.

Tímto způsobem vyrobené tavené křemeno obvykle obsahuje relativně vysoký obsah OH, je vhodné pro infračervené pásmo a může být použito při výrobě velkých polotovarů.

1.3 Tvarování a žíhání

Cíl: Tvarování taveného křemičitého skla do požadované počáteční formy (např. blok, tyč, deska) a odstranění vnitřního pnutí.

Proces: Různé formy roztavené křemičité skelné látky jsou vstřikovány do formy nebo je vytvořen tzv. „polotovar“ požadovaného tvaru řízením chladicího procesu. Následně je polotovar vložen do žíhací pece a pomalu prochází přes přesně regulovaný teplotní rozsah (např. od vyšší než 1100 °C do nižší než 800 °C ). Tento proces minimalizuje a vyrovnává vnitřní tepelné napětí ve větší možné míře, čímž se zabrání prasknutí nebo deformaci při následném zpracování či použití.

2. Výhody křemičitého disku:

2.1 Vynikající optické vlastnosti:

Vysoká propustnost : Křemičitý disk nabízí velmi vysokou propustnost v širokém spektrálním rozsahu, od daleké ultrafialové (UV) až po blízkou infračervenou (NIR) oblast .

Nízká fluorescence : Kvarcový disk má v podstatě nízkou fluorescenci pozadí, která je kritická pro citlivá optická měření.

2.2 Výjimečná tepelná stabilita:

Velmi nízký koeficient tepelné roztažnosti: Vysoce odolná proti tepelnému šoku a deformaci při rychlých změnách teploty.

Vysoký měkčivý bod: Kvarcový disk vydrží velmi vysoké provozní teploty. Kvarcová deska odolnost 1100 stupňů po dlouhou dobu a krátkodobá pracovní teplota je 1200 stupňů .

výborná chemická čistot' a odolnost:

Inertnost: Vysoce odolný vůči korozi většinou kyselin, solí a kovů. Kromě kyseliny fluorovodíkové téměř nereaguje křemenné sklo s jinými kyselinami při chemickém zpracování, jeho odolnost vůči kyselinám je 30krát vyšší než u keramiky a 150krát vyšší než u nerezové oceli.

2.4 Výborné elektrické izolační vlastnosti:

Odpor křemenné destičky je ekvivalentní 10 000násobku běžného skla. Je to vynikající elektrický izolační materiál, který si zachovává dobré elektrické vlastnosti i za vysokých teplot.

Vysoká čistota: Křemenné destičky lze vyrábět s extrémně nízkou úrovní nečistot, čímž se zabrání kontaminaci citlivých procesů.

Vynikající elektrická izolace: Křemenné destičky mají vysokou dielektrickou pevnost a nízké dielektrické ztráty.

Vysoký prah laserového poškození: Quartzový disk může odolává vysokovýkonovým laserovým paprskům bez poškození , což jej činí ideálním pro laserové aplikace.

3. Hlavní oblasti použití:

3.1 Optika a fotonika:

Čočky, okénka a hranoly: Používají se v zařízeních pro UV litografii, systémech vysokovýkonných laserů, dalekohledech a spektroskopických přístrojích.

3.2 Optická vlákna:

Základní materiál pro optická vlákna vysoké čistoty používaná v telekomunikacích a přenosu dat.

3.3 Výroba polovodičů:

Držáky waferů a procesní trubky: Používají se jako tavicí kelímky, difuzní trubky a loďky pro wafer ve vysokoteplotních procesech růstu křemíkových krystalů a výroby čipů díky své čistotě a tepelné stabilitě

3.4 Osvětlení:

Výbojky s vysokým světelným tokem (HID): Používají se jako materiál pro nádoby rtuťových, halogenidových a xenonových obloukových lamp, protože odolává vysokým teplotám a UV záření.

3.5 Laboratorní vybavení:

Kyvety a laboratorní vybavení: Používají se pro UV-VIS spektroskopii a v aplikacích vyžadujících chemickou neaktivitu a odolnost vůči tepelnému šoku.

Technická data průhledného křemenného kotouče

Historie vývoje

Patenty a certifikace

Balíček

Služby                                                                         

Často kladené otázky