Quarzglasplatten sind spezielle Industriematerialien, die aus hochreinem Siliziumdioxid (Reinheit ≥99,99 %) durch Schmelzen, Schneiden und Schleifen hergestellt werden. Quarzglasplatten weisen eine Mohshärte von 7 auf, sind hitzebeständig (Dauereinsatztemperatur bis zu 1100 °C), haben geringe thermische Ausdehnung, hohe thermische Stabilität und hervorragende elektrische Isolierung. Unter normalen Bedingungen sind Quarzglasplatten farblos und transparent und weisen eine Lichtdurchlässigkeit im sichtbaren Bereich von über 85 % auf.
Je nach spektraler Leistungsfähigkeit wird Quarzglas in drei Typen unterteilt: JGS1 (fernes Ultraviolett), JGS2 (Ultraviolett) und JGS3 (Infrarot), die jeweils den hohen Lichtdurchlässigkeitsmerkmalen der ultravioletten Bereiche von 185–250 nm und 200–250 nm sowie dem Infrarotbereich entsprechen. Die optischen Eigenschaften werden durch Reflexion, Streuung und den Hydroxyl-Impuritätengehalt beeinflusst. Durch ein- oder doppelseitige Polierverfahren kann eine Oberflächenrauheit von weniger als 5 Å erreicht werden. Quarzglas wird weit verbendet in der Halbleiterindustrie, Lasersystemen, Präzisionsoptikinstrumenten, medizinischen Geräten und anderen Bereichen eingesetzt und ist ein Kernmaterial für Schlüsselkomponenten in Hochtemperatur- und korrosiven Umgebungen.
Die optischen Eigenschaften von Quarzglasplatten weisen ihre eigenen, einzigartigen Merkmale auf. Quarzglasplatten können nicht nur weitreichende ultraviolette Strahlen durchlassen, wobei sie unter allen UV-durchlässigen Materialien die besten sind, sondern auch sichtbares Licht und Nahinfrarotspektren übertragen. Dank ihres hohen Widerstands gegen Hitze, ihrer äußerst geringen thermischen Ausdehnung, ihrer guten chemischen Stabilität sowie der Tatsache, dass ihre Blasen, Streifen und Homogenität mit herkömmlichem optischen Glas konkurrieren können, ist Quarzglas ein unverzichtbares optisches Material mit einem hohen Maß an stabilem optischen Koeffizienten für den Einsatz unter verschiedenen, rauen Bedingungen.
Es kann anhand seiner optischen Leistung in drei Kategorien eingeteilt werden:
1. Optische Quarzglasplatte für den fernen ultravioletten Bereich JGS1
Durchlässig für ultraviolettes und sichtbares Licht; im Wellenlängenbereich von 185-250 nm gibt es kein Absorptionsband. Im Wellenlängenbereich von 2600-2800 nm gibt es ein starkes Absorptionsband. Nicht lumineszierend, stabile Lichtstrahlung.
2. Ultraviolette optische Quarzglasplatte JGS2
Transparent im ultravioletten und sichtbaren Lichtspektrum; Es gibt kein Absorptionsband im Wellenlängenbereich von 200-250 nm. Es gibt ein starkes Absorptionsband im Wellenlängenbereich von 2600-2800 nm. Nicht lumineszierend, stabile Lichtstrahlung.
3. Infrarote optische Quarzglasplatte JGS3
Transparent im sichtbaren und infraroten Spektralbereich; Es gibt kein offensichtliches Absorptionsband im Wellenlängenbereich von 2600-2800 nm.
Im Vergleich zu gewöhnlichem Silikatglas weist die transparente Quarzglasplatte im gesamten Wellenlängenbereich eine hervorragende Durchlässigkeit auf. Die spektrale Lichtdurchlässigkeit im Infrarotbereich ist höher als bei gewöhnlichem Glas. Im sichtbaren Bereich ist die Lichtdurchlässigkeit von Quarzglas ebenfalls relativ hoch. Im ultravioletten Spektralbereich, insbesondere im Bereich des kurzwelligen ultravioletten Lichts, ist die spektrale Durchlässigkeit deutlich besser als bei anderen Gläsern.
Die spektrale Transmission wird von drei Faktoren beeinflusst: Reflexion, Streuung und Absorption. Die Reflexion von Quarzglas beträgt in der Regel 8 %, wobei die Reflexion im ultravioletten Bereich größer und im infraroten Bereich geringer ist. Daher überschreitet die Transmission von Quarzglas in der Regel nicht 92 %. Die Streuung von Quarzglas ist relativ gering und kann in der Regel vernachlässigt werden. Die spektrale Absorption hängt eng mit dem Verunreinigungsgehalt und dem Herstellungsverfahren des Quarzglases zusammen. Das Transmissionniveau im Bereich unterhalb von 200 Nanometern zeigt die Menge an metallischen Verunreinigungen an. Die Absorption bei 240 Nanometern gibt Aufschluss über die Menge an anoxischen Strukturen. Die Absorption im sichtbaren Bereich wird durch die Anwesenheit von Übergangsmetallionen verursacht. Die Absorption bei 2730 Nanometern ist das Absorptionsmaximum der Hydroxylgruppen und kann zur Berechnung des Hydroxylgruppen-Gehalts verwendet werden.
Quarzglasplatten sind spezielle industrielle Technikgläser, die aus Siliziumdioxid hergestellt werden und ein äußerst hervorragendes Grundmaterial darstellen. Quarzglasplatten weisen eine Reihe hervorragender physikalischer und chemischer Eigenschaften auf, beispielsweise:
1. Hitzebeständig. Der Erweichungspunkt von Quarzglasplatten liegt bei etwa 1730 °C. Sie können über einen langen Zeitraum hinweg bei 1100 °C eingesetzt werden, und die maximale kurzfristige Betriebstemperatur beträgt 1450 °C.
2. Korrosionsbeständig. Abgesehen von Flusssäure geht Quarzglas praktisch keine chemischen Reaktionen mit anderen Säuren ein. Die Säurebeständigkeit ist 30-mal höher als bei Keramik und 150-mal höher als bei Edelstahl. Insbesondere bei hohen Temperaturen ist die chemische Stabilität unübertroffen von anderen technischen Werkstoffen.
3. Gute thermische Stabilität. Die Quarzglasplatte hat einen äußerst geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und kann plötzliche Temperaturschwankungen aushalten. Selbst wenn sie auf etwa 1100 °C erhitzt und anschließend in Wasser bei Raumtemperatur gelegt wird, reißt sie nicht.
4. Gute Lichtdurchlässigkeit. Quarzglasplatten weisen über den gesamten Spektralbereich von ultraviolett bis infrarot eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit auf. Die Durchlässigkeit im sichtbaren Lichtbereich liegt über 93 %, besonders im ultravioletten Spektralbereich kann die maximale Durchlässigkeit über 80 % erreichen.
Weiterverarbeitung der Quarzglasplatte:
Beidseitiges Polieren, einseitiges Polieren und einseitiges Schleifen, sechsseitiges Polieren, Laserbohren, Fase schneiden, Kantenflammenpolitur, Sandstrahlen, Nutfräsen, Goldbeschichtung, Aluminiumbeschichtung und so weiter.
Im Bereich der UV-Härtungssysteme stellt die Integration von Quarzplatten eine entscheidende Wahl dar. Diese Platten bieten zahlreiche Vorteile, die die Effizienz, Qualität und Langlebigkeit des Härtungsprozesses erheblich verbessern. Von der Filterung schädlicher Infrarotstrahlung bis hin zur Gewährleistung optimaler UV-Transmission spielen Quarzplatten eine entscheidende Rolle in verschiedenen Branchen, in denen Präzision und Qualität im Vordergrund stehen.
Eine der Hauptfunktionen von Quarzplatten in UV-Aushärtungssystemen ist ihre Fähigkeit, Infrarotstrahlung (IR) zu filtern, während sie UV-Strahlung durchlassen. Diese Eigenschaft ist entscheidend, um eine effiziente Temperaturregelung innerhalb des Systems aufrechtzuerhalten. Indem sie die Ansammlung von überschüssiger Wärme verhindern, schützen Quarzplatten vor möglichen Schäden sowohl am behandelten Substrat als auch an den Komponenten des UV-Systems selbst. Dieses Merkmal ist besonders vorteilhaft in Anwendungen, bei denen das Halten einer bestimmten Temperatur kritisch ist, wie beispielsweise beim Aushärten von Oberflächen mit geringer Dichte oder leichten Materialien.
Anwendung der Quarzglasplatte:
Die Formung von Quarzglasplatten ist das Ergebnis einer Schmelze mit sehr hoher Viskosität bei hohen Temperaturen. Quarzglasplatten werden weit verbreitet bei der Herstellung von Halbleitern, elektrischen Lichtquellen, Halbleiterkommunikationsgeräten, Lasern, optischen Instrumenten, Laborgeräten, elektrischen Anlagen, medizinischen Geräten sowie hitze- und korrosionsbeständigen chemischen Apparaturen eingesetzt und finden Anwendung in der chemischen Industrie, Elektronik, Metallurgie, Baustoffindustrie und im Bereich der Landesverteidigung.
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