Runde klare Quarzscheibe mit hoher UV-Transmission

Produktdetails

Das Kernmaterial der Quarzglas-Scheibe ist amorphes Siliziumdioxid, das keinen piezoelektrischen Effekt aufweist. Seine hervorragenden optischen Eigenschaften ( hohe Lichtdurchlässigkeit , breites Lichttransmissionsband ) sowie ein extrem niedriger thermischer Ausdehnungskoeffizient, hohe chemische Stabilität und Hitzebeständigkeit machen es in den Bereichen Optik, Halbleiter und optische Kommunikation weit verbreitet.

Der Kern des Herstellungsprozesses klarer Quarzscheiben besteht darin, Rohquarzsand bei hohen Temperaturen zu schmelzen, um einen homogenen Glaskörper zu bilden, dem anschließend eine Warmformgebung und Kaltbearbeitung folgen.

1. Herstellung von klaren Quarzplatten

Phase Eins: Vorbereitung und Schmelzen der Rohstoffe

Dies ist die Grundlage des gesamten Prozesses und bestimmt die Reinheit sowie die grundlegenden Materialeigenschaften.

1.1 Quarzglasplatte: Auswahl und Aufbereitung der Rohstoffe

Rohstoffe: Es wird hochreiner natürlicher Quarzsand oder synthetisches Siliziumpulver verwendet. Bei optischen Anwendungen werden äußerst hohe Reinheitsgrade benötigt, wobei der Gesamtgehalt an metallischen Verunreinigungen normalerweise unter wenigen Teilen pro Million (ppm) liegen muss.

Verarbeitung: Die Rohstoffe müssen durch physikalische und chemische Verfahren wie Flotation, magnetische Trennung und Säurewäsche von Verunreinigungen wie Metalionen und Staub befreit werden.

1.2 Schmelzen

Ziel: Kristallinen Quarzsand (SiO₂) in amorphes geschmolzenes Quarzglas umzuwandeln.

Verfahren: Es gibt hauptsächlich zwei Arten

Elektrisches Schmelzverfahren:

In einem elektrischen Ofen, der unter Vakuum oder einer Inertgasatmosphäre (z. B. Argon) betrieben wird, wird eine Temperatur über 2000 °C durch einen Lichtbogen erzeugt, der von Elektroden oder einer Graphitheizung stammt.

Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von geschmolzenem Quarz mit extrem niedriger Hydroxyl-(OH⁻)-Gehalt , was es für Anwendungen im Ultraviolett-Bereich geeignet macht

Flammenfusion-Methode:

Quarzsandpulver wird durch eine Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme oder eine Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme auf das Ziel gesprüht und anschließend schichtweise durch Umhüllung abgelagert.

Das nach diesem Verfahren hergestellte geschmolzene Quarz enthält üblicherweise einen relativ hohen OH-Gehalt, eignet sich für den Infrarotbereich und kann zur Herstellung von großformatigen Rohlingen verwendet werden.

1.3 Formgebung und Glühung

Ziel: Die Schmelze aus Quarzglas in die gewünschte Anfangsform (z. B. Block, Stab, Platte) bringen und innere Spannungen abbauen.

Verfahren: Die geschmolzene Quarzglasflüssigkeit wird in die Form injiziert oder ein „Rohling“ einer bestimmten Form wird durch Steuerung des Abkühlprozesses erzeugt. Anschließend wird der Rohling in den Glühofen eingebracht und langsam durch einen präzise gesteuerten Temperaturbereich geführt (zum Beispiel von über 1100 °C bis unter 800 °C ). Dieser Prozess minimiert und homogenisiert innere thermische Spannungen weitestgehend, um Rissbildung oder Verformung während nachfolgender Bearbeitung oder Nutzung zu verhindern.

2. Vorteile der Quarzscheibe:

2.1 Außergewöhnliche optische Eigenschaften:

Hohe Übertragung die Quarzscheibe bietet eine sehr hohe Transmission über einen breiten Spektralbereich vom tiefen Ultraviolett (UV) bis zum nahen Infrarot (NIR) .

Geringe Fluoreszenz : Die Quarzscheibe weist von Natur aus eine geringe Hintergrundfluoreszenz auf, was für empfindliche optische Messungen entscheidend ist.

2.2 Hervorragende thermische Stabilität:

Sehr geringer Wärmeausdehnungskoeffizient: Hochbeständig gegen thermische Schocks und Verformungen bei schnellen Temperaturschwankungen.

Hoher Erweichungspunkt: Die Quarzscheibe verträgt sehr hohe Betriebstemperaturen. Quarzplatte kann 1100 Grad über längere Zeit standhalten und die kurzzeitige Betriebstemperatur beträgt 1200 Grad .

2.3 Ausgezeichnete chemische Reinheit und Beständigkeit:

Inertheit: Hochbeständig gegen Korrosion durch die meisten Säuren, Salze und Metalle. Abgesehen von Flusssäure reagiert Quarzglas praktisch nicht mit anderen Säuren bei chemischen Behandlungen, und seine Säurebeständigkeit ist 30-mal so hoch wie die von Keramik und 150-mal so hoch wie die von Edelstahl.

2.4 Ausgezeichnete elektrische Isolationsleistung:

Der Widerstandswert der Quarzscheibe entspricht dem 10.000-fachen des gewöhnlichen Glases. Es ist ein hervorragendes elektrisches Isoliermaterial und behält auch bei hohen Temperaturen gute elektrische Eigenschaften.

Hohe Reinheit: Quarzscheiben können mit äußerst geringen Verunreinigungen hergestellt werden, wodurch eine Kontamination bei empfindlichen Prozessen verhindert wird.

Hervorragende elektrische Isolation: Quarzscheiben weisen eine hohe Durchschlagfestigkeit und geringe dielektrische Verluste auf.

Hohe Laser-Belastungsgrenze: Die Quarzscheibe kann hochleistungsstarke Laserstrahlen widerstehen, ohne beschädigt zu werden , wodurch es ideal für Laseranwendungen ist.

3. Hauptanwendungsgebiete:

3.1 Optik und Photonik:

Linsen, Fenster und Prismen: Verwendet in UV-Lithografiegeräten, Hochleistungslasersystemen, Teleskopen und spektroskopischen Instrumenten.

3.2 Optische Fasern:

Das Kernmaterial für hochreine optische Fasern, die in der Telekommunikation und Datenübertragung eingesetzt werden.

3.3 Halbleiterherstellung:

Waferträger und Prozessrohre: Verwendet als Tiegel, Diffusionsrohre und Waferboote in Hochtemperaturprozessen zum Züchten von Siliziumkristallen und zur Herstellung von Chips aufgrund seiner Reinheit und thermischen Stabilität

3.4 Beleuchtung:

Hochdruckentladungslampen (HID): Werden als Umhüllungsmaterial für Quecksilber-, Metalldampf- und Xenonbogenlampen eingesetzt, da es hohen Temperaturen und UV-Strahlung standhält.

3.5 Laborgeräte:

Küvetten und Laborgeräte: Verwendet für UV-Vis-Spektroskopie sowie in Anwendungen, die chemische Inertheit und Beständigkeit gegen thermischen Schock erfordern.

Technische Daten der klaren Quarzscheibe

Entwicklungsgeschichte

Patente und Zertifizierungen

Paket

Dienstleistungen                                                                         

Häufig gestellte Fragen