Tyč z křemenného skla:
Křemenná tyč je válcová součást vyrobená z fúzovaného křemene nebo syntetické křemíkové slitiny. Vyznačuje se výjimečnými vlastnostmi. Tyč z fúzovaného křemene je pevná válcová tyč vyrobená z vysokoryzového křemíku (SiO₂) tavením přírodních křemenných krystalů nebo syntetických surovin.
Jedná se o pokročilý technický křemenný materiál, který je známý svým výjimečným kombinacím tepelných, optických a chemických vlastností, díky čemuž je nepostradatelný v high-tech průmyslu a vědeckém výzkumu.
Vlastnosti
- Velmi vysoká tepelná stabilita: Má velmi nízký koeficient tepelné roztažnosti a odolává prudkým změnám teploty bez praskání (odolnost proti tepelnému šoku). Teplota změkčování je blízko 1630 °°C a provozní teplota může dosahovat 1050–1100 °C.
- Vynikající optický výkon: Má vysokou propustnost v ultrafialovém, viditelném a infračerveném spektrálním rozsahu. Zejména vykazuje vynikající propustnost pro krátkovlnné ultrafialové světlo.
- Vynikající chemická čistota a inertnost: Sestává z více než 99,99 % čistého oxidu křemičitého, má vynikající odolnost vůči většině kyselin (s výjimkou kyseliny fluorovodíkové a horké kyseliny fosforečné). I při vysokých teplotách neznečišťuje citlivá prostředí.
- Vysoká elektrická izolace: Je vynikajícím elektrickým izolátorem a udržuje stabilní elektrické vlastnosti i při vysokých teplotách a frekvencích.
- Vynikající mechanické vlastnosti: Má vysokou tuhost a tvrdost a vykazuje dobroutou mechanickou pevnost při pokojové teplotě. Dlouhodobá životnost je ovlivněna provozní teplotou, prostředím a kvalitou povrchové úpravy.
Výrobní proces
- Příprava surovin: Vyberte přírodní křemenné krystaly vysoké čistoty nebo syntetické křemíkové materiály.
- Tavení: Suroviny jsou tavěny ve vysokoteplotní elektrické peci za vakuu nebo pod ochrannou atmosférou inertního plynu (obvykle nad 2000 °C).
- Formování: Rovně tekutý křemen je tahán do rovnoměrných válcových tyčí s přesně určeným průměrem a délkou prostřednictvím přesně řízeného procesu.
- Žíhání: Vyformované křemenné tyče procházejí pečlivě kontrolovaným žíhacím procesem, který odstraňuje vnitřní pnutí a zajišťuje stabilitu materiálu a mechanickou pevnost.
- Strojní zpracování za studena: Další zpracování, jako je řezání, broušení, leštění a plamenové leštění, může být provedeno dle potřeby, aby byly dosaženy přesné rozměry, hladký povrch nebo specifické tvary.
Hlavní typy
- Průhledná křemenná tyč: Standardní typ s nejvyšší optickou propustností, vhodný pro optické a osvětlovací aplikace.
- Neprůhledná křemenná tyč: Obsahuje velké množství malých bublinek, je nepropustná pro viditelné světlo, ale obvykle propouští infračervené záření. Často má lepší odolnost proti tepelnému šoku a je levnější.
- Tyč z fúzovaného křemene: Vyrobena chemickou depozicí par, má nejvyšší čistotu a vynikající propustnost pro ultrafialové záření, vhodná pro nejnáročnější polovodičové a optické aplikace.
- Dobrá mechanická pevnost. Dlouhodobá životnost je ovlivněna provozní teplotou, prostředím a kvalitou povrchové úpravy.
Výhody křemenné tyče:
- Vysoká čistota: Složená převážně ze sloučeniny křemičité (SiO ₂ ).
- Odolnost proti vysokým teplotám: Odolá teplotám až do 1100 °C (2012 °F) po krátkou dobu a může být nepřetržitě používána při 1000 °C (1832 °F).
- Nízká tepelná roztažnost: Vysoce odolná proti tepelnému šoku, což znamená, že se při rychlých změnách teploty snadno netrhaluje.
- Vynikající optická průhlednost: Propouští široké spektrum světla, od ultrafialového (UV) přes viditelné až po infračervené (IR) záření.
- Vysoká elektrická izolace: Vynikající elektrický izolant i při vysokých teplotách.
- Vynikající odolnost vůči chemikáliím: Neaktivní vůči většině kyselin a odolný vůči korozi, což jej činí vhodným pro náročné chemické prostředí.
Běžné aplikace:
Hlavní aplikace křemenných tyčí kategorizované podle odvětví:
- Zpracování waferů: Používají se jako držáky waferů, nosné tyče a lopatky v difuzních pecích a CVD systémech (Chemická depozice z plynné fáze) pro upevnění křemíkových waferů během zpracování při vysokých teplotách.
Optické aplikace: Slouží jako vodiče světla nebo kanály pro UV světlo v zařízeních pro výrobu polovodičů.
- Varné trubice / Pláště: Používají se v halogenových lampách, UV lampách a výbojkách s vysokým světelným výkonem. Křemen chrání vlákno a zároveň umožňuje průchod světla vysoké teploty.
Nosné konstrukce: Fungují jako vnitřní podpory pro vlákna a elektrody uvnitř lamp pracujících za vysokých teplot.
- Laboratorní přístroje: Používají se pro výrobu míchadel, držáků vzorků a ochranných trubiček pro termočlánky ve vysokoteplotních pecích a chemických experimentech.
Optické lavice a komponenty: Slouží jako pevné, stabilní a tepelně neměnné nosné konstrukce v přesných optických sestavách (např. pro upevňování čoček, zrcadel a laserů).
Spektroskopie: Používají se jako držáky vzorků nebo okénka ve spektrometrech UV-Vis a IR díky svým vynikajícím optickým vlastnostem.
- Hlídací skla: Používají se jako kontrolní otvory ve vysokoteplotních pecích, kotlích a reaktorech, aby umožňovala vizuální sledování vnitřních procesů.
Ochranné trubičky pro termočlánky: Chrání termočlánky před agresivními a vysokoteplotními prostředími, čímž zajišťují přesné měření teploty.
Tepelné zpracování: Používají se jako přípravky, upínací zařízení a válečky na dopravních pásích při tepelném zpracování skla a kovů.
- Manipulace s předvalky: Používají se jako manipulační tyče a nosné konstrukce při výrobě předvalků optických vláken.
Technické specifikace
EN
