لوله شیشه کوارتز شفاف سفارشی مقاوم در برابر دمای بالا برای گرمایش

تعریف لوله شیشه کوارتز

کوارتز شیشه لوله‌ها ظروف استوانه‌ای شکلی هستند که عمدتاً از کوارتز ذوب شده ساخته می‌شوند، ماده‌ای که به خواص استثنایی آن مشهور است. مهم‌ترین ویژگی آن‌ها نقطه ذوب بسیار بالا و مقاومت عالی در برابر ضربه حرارتی است که به آن‌ها اجازه می‌دهد بدون ترک خوردن، تحمل تغییرات سریع دما را داشته باشند. علاوه بر این، این لوله‌ها خلوص بالا، شفافیت نوری عالی (از UV تا IR) و عایق‌بندی الکتریکی برجسته‌ای ارائه می‌دهند.

این خواص، لوله‌های کوارتز را شیشه در صنایع مختلف ضروری می‌کند. این لوله‌ها معمولاً به عنوان غلاف‌های محافظ برای ترموکوپل، روکش‌های داخلی کوره‌های دمای بالا، محفظه‌های فرآیند ویفر نیمه‌هادی و اجزای سیستم‌های روشنایی (مانند لامپ‌های هالوژن و UV) استفاده می‌شوند. بی‌اثری شیمیایی آن‌ها همچنین باعث می‌شود که برای کار با مواد خورنده در محیط‌های آزمایشگاهی و صنعتی ایده‌آل باشند.

فرآیندهای تولید کوارتز شیشه لوله

کوارتز شیشه لوله‌ها از طریق فرآیندهای ذوب و کشش مداوم ساخته می‌شوند. مواد اولیه به داخل کوره دمای بالا تغذیه می‌شوند، جایی که ذوب می‌گردند. سپس کوارتز مذاب روی یک ماندرل کشیده می‌شود تا لوله‌ای مداوم با قطر و ضخامت دیواره مشخصی تشکیل شود. این فرآیند نیازمند کنترل دقیق است تا دقت ابعادی تضمین شود و تشکیل حباب و ناخالصی‌ها جلوگیری گردد. مراحل بعدی ممکن است شامل برش، پولیش حرارتی انتهای لوله‌ها برای جلوگیری از ترک خوردگی  موقعیت‌ها , و عملیات ماشین‌کاری مختلف باشد.

ویژگی‌های لوله شیشه کوارتز

• ویژگی‌های گرمایی برجسته

مقاومت در برابر دمای بالا: لوله‌های کوارتز شیشه نقطه نرم‌شدن بسیار بالایی دارند و می‌توانند به‌طور مداوم تا دمای 1100 °سانتی‌گراد استفاده شوند. این ویژگی آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کوره‌ها، فرآیندهای انتشار و محافظت از ترموکوپل در دمای بالا تبدیل می‌کند.

مقاومت استثنایی در برابر ضربه حرارتی: این مواد می‌توانند تغییرات سریع و شدید دما را بدون ترک خوردن تحمل کنند، ویژگی‌ای که از ضریب بسیار پایین انبساط حرارتی آن‌ها ناشی می‌شود.

• وضوح نوری برتر

کوارتز شیشه لوله‌ها، به‌ویژه آن‌هایی که از کوارتز ذوب شده با خلوص بالا ساخته می‌شوند، انتقال عالی در طیف وسیعی از نور را فراهم می‌کنند. این لوله‌ها نسبت به نور ماوراء بنفش (UV)، نور مرئی و نور مادون قرمز (IR) بسیار شفاف هستند. این ویژگی آن‌ها را برای استفاده در روشنایی UV (مثلاً لامپ‌های جیوه‌ای)، فوتولیتوگرافی نیمه‌هادی و دستگاه‌های مختلف نوری ایده‌آل می‌کند.

• خلوص بالا و پایداری شیمیایی

کوارتز به‌طور ذاتی از نظر شیمیایی بی‌اثر است. کوارتز شیشه لوله‌ها در برابر اکثر اسیدها، نمک‌ها و هالوژن‌ها (مانند کلر و بروم) در دماهای بالا مقاومت بسیار خوبی دارند. این خلوص بالا از آلودگی در فرآیندهای حساس مانند ساخت ویفرهای نیمه‌هادی و تولید دارویی جلوگیری می‌کند.

• عایق الکتریکی مناسب

با مقاومت الکتریکی بالا و تلفات دی‌الکتریک پایین، لوله‌های کوارتز حتی در دماهای بسیار بالا نیز عایق‌بندی الکتریکی عالی ارائه می‌دهند. این ویژگی در کاربردهای روشنایی، سیستم‌های لیزری و عناصر گرمایشی الکتریکی با دمای بالا بسیار مهم است. شیشه عایق الکتریکی مناسب

• خواص مکانیکی و فیزیکی

آنها استحکام مکانیکی و سفتی مناسبی در برابر بارهای فشاری دارند. با این حال، مانند اکثر ظروف شیشه‌ای، شکننده هستند و در صورت عدم رعایت شیوه‌های صحیح دست‌زدن، ممکن است نسبت به ضربه یا آسیب مکانیکی حساس باشند.

• صفا🚀ی بالا و مقاومت شیمیایی

بی‌اثری: کوارتز لوله شیشه‌ای کوارتز است مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی توسط اکثر اسیدها، نمک‌ها و فلزات دارد.  این  شیمیایی  بی‌اثری  تضمین می‌کند  خلوص محصول  در  حساس  فرآیندها را نظارت کنید.

هدایت حرارتی پایین: به عنوان عایق بسیار خوب در دمای بالا عمل می‌کند .

کاربرد لوله شیشه کوارتز

کوارتز شیشه لوله‌ها به دلیل ترکیب منحصربه‌فرد خواص فیزیکی و شیمیایی، اجزای حیاتی در بسیاری از فرآیندهای پیشرفته و صنعتی هستند.

• صنعت نیمه هادی:

در ساخت ریزتراشهای الکترونیکی، کوارتز فوق‌العاده خالص شیشه لوله‌ها به عنوان لوله‌های انتشار، محفظه‌های اکسیداسیون و آسترهای کوره در تجهیزات پردازش ویفر عمل می‌کنند. خلوص آنها از آلودگی ویفرهای سیلیکونی جلوگیری می‌کند، در حالی که پایداری حرارتی آنها برای فرآیندهای آلایش و آنیل در دمای بالا ضروری است.

• نورپردازی:

کوارتز شیشه لوله‌ها ماده پوششی مورد نظر برای لامپ‌های هالوژن، لامپ‌های تخلیه با شدت نور بالا (HID) و لامپ‌های ضدعفونی کننده با اشعه ماوراء بنفش هستند. توانایی آن‌ها در تحمل دمای بالا و فشار، همراه با شفافیت در برابر اشعه ماوراء بنفش، برای کارایی و طول عمر این منابع نوری حیاتی است.

• آزمایشگاهی و پردازش شیمیایی:

مقاومت آن در برابر ضربه حرارتی و مواد شیمیایی خورنده، کوارتز شیشه لوله‌های مناسب برای دستگاه‌های آزمایشگاهی مانند راکتورها، خنک‌کننده‌ها و نگهدارنده‌های نمونه. این لوله‌ها در فرآیندهای هضم اسیدی، سیستم‌های CVD (رسوب بخار شیمیایی) و آزمایش‌های نوری دقیق استفاده می‌شوند.

• عناصر گرمایشی:

لوله‌های کوارتز به‌طور گسترده به عنوان روکش محافظ برای عناصر گرمایشی فلزی و به عنوان بدنه تابشی در هیترهای مادون قرمز استفاده می‌شوند و انتقال حرارتی کارآمد و تمیزی فراهم می‌کنند.

انواع متداول کوارتز شیشه لوله

کوارتز ذوب شفاف: درجه استاندارد برای کاربردهای عمومی با دمای بالا.

کوارتز ذوب نامشخص: حاوی حباب‌های کوچک هواست و پراکندگی نور بهتری داشته و هدایت حرارتی کمی پایین‌تری نسبت به نوع شفاف دارد.

سیلیس ذوب سنتزی: از تتراکلرید سیلیسیم سنتز شیمیایی تولید می‌شود و بالاترین درجه خلوص و عبور UV را برای کاربردهای حساس مانند لیتوگرافی نیمه‌هادی فراهم می‌کند.

مشخصات فنی  از لوله شیشه کوارتز