شفافیت نوری استثنایی :
بیش از ۹۰ درصد عبور نور در طیفهای فرابنفش، مرئی و مادون قرمز (۱۸۰ نانومتر تا ۳۵۰۰ نانومتر)
پایداری حرارتی عالی:
ضریب انبساط حرارتی تقریباً صفر (۰٫۵۵×۱۰⁻⁶ بر درجه سلسیوس) ، مقاوم در برابر ضربههای حرارتی و تغییر شکل
مقاومت شیمیایی عالی:
بیاثر در برابر اکثر اسیدها، بازها و حلالهای آلی ، مناسب برای محیطهای خورنده
هدایت حرارتی :
۱٫۴ وات بر متر-کلوین، که انتقال حرارت را بهطور کارآمد ممکن میسازد
حداکثر دمای سرویس :
۱۲۰۰ درجه سانتیگراد برای مدت کوتاه دمای کاربرد طولانیمدت تا 1100°C
صافی:
99.99% سیلیس ذوبشده با خلوص بالا، که تداخل ناخالصیها را به حداقل میرساند
سختی:
۵٫۳ تا ۶٫۵ بر مقیاس موهس و ارائهدهنده مقاومت برجسته در برابر خراش
جزئیات محصول
مادهٔ اصلی دیسک کوارتز ذوبشده، سیلیس بیشکل است که اثر پیزوالکتریک ندارد. با این حال، ویژگیهای نوری عالی آن ( نفوذپذیری بالای نور , باند گذار نوری گسترده )، ضریب بسیار پایین انبساط حرارتی، پایداری شیمیایی بالا و مقاومت در برابر گرما، کاربرد گستردهای برای آن در زمینههای نورشناسی، نیمههادیها، ارتباطات نوری و سایر حوزهها فراهم کرده است.
هسته فرآیند تولید دیسک شفاف کوارتز فیوز شده، ذوب مواد اولیه شن کوارتز در دمای بالا جهت ایجاد بدنه شیشهای همگن و پس از آن انجام فرآیندهای شکلدهی گرم و سرد است.
۱. تولید صفحهٔ کوارتز شفاف
مرحله اول: آمادهسازی مواد اولیه و ذوب
این مرحله پایه و اساس کل فرآیند است و خلوص و خواص اولیه ماده را تعیین میکند.
۱.۱ انتخاب و پردازش مواد اولیهٔ شیشهٔ کوارتز
مواد اولیه: از ماسه کوارتز طبیعی با خلوص بالا یا پودر سیلیسیون سنتزی استفاده میشود. برای کاربردهای نوری، نیاز به خلوص بسیار بالا وجود دارد و معمولاً مجموع ناخالصیهای فلزی باید کمتر از چند جزء در میلیون (ppm) باشد.
پردازش: مواد اولیه باید از طریق روشهای فیزیکی و شیمیایی مانند شناورسازی، جداسازی مغناطیسی و شستوشو با اسید، تصفیه شوند تا ناخالصیهایی مانند یونهای فلزی و گرد و غبار حذف شوند.
۱.۲ ذوبکردن
هدف: تبدیل شن کوارتز بلوری (SiO₂) به شیشهٔ کوارتز ذوبشدهٔ بیشکل.
روشها: عمدتاً دو نوع وجود دارد
روش ذوب الکتریکی:
در یک کورهٔ الکتریکی که در محیط خلأ یا گاز بیاثر (مانند آرگون) قرار دارد، دمایی بالاتر از ۲۰۰۰ درجهٔ سانتیگراد توسط قوس الکتریکی ایجادشده توسط الکترودها یا گرمکن گرافیتی تأمین میشود.
این روش قادر است کوارتز ذوبشدهای تولید کند که محتوای هیدروکسیل (OH⁻) بسیار پایین , که برای کاربردهای در ناحیه فرابنفش مناسب است
روش ادغام شعلهای:
پودر شن کوارتز از طریق شعله هیدروژن-اکسیژن یا شعله اکسیژن-هیدروژن به سمت هدف پاشیده شده و سپس لایهلایه از طریق روکش دهی رسوب میکند.
شیشه فیوزشده کوارتز تولید شده با این روش معمولاً حاوی مقدار نسبتاً زیادی OH است، برای نوار مادون قرمز مناسب است و میتواند برای تولید بلانکهای بزرگمقیاس استفاده شود.
۱.۳ شکلدهی و آنیلینگ
هدف: شکل دادن به شیشه مذاب کوارتز به فرم اولیه مورد نیاز (مانند بلوک، میله، صفحه) و حذف تنشهای داخلی.
فرآیند: مایع شیشهای کوارتز مذاب به داخل قالب تزریق میشود یا «بلانک»ی با اشکال مشخصی با کنترل فرآیند سردشدن تشکیل میشود. سپس بلانک به کورهٔ آنیلینگ ارسال شده و بهآرامی از محدودهٔ دمایی دقیقاً کنترلشدهای عبور میکند (برای مثال، از بالای ۱۱۰۰ درجهٔ سانتیگراد تا زیر ۸۰۰ درجهٔ سانتیگراد ). این فرآیند بیشترین حد ممکن را از تنشهای حرارتی داخلی را کاهش داده و آنها را یکنواخت میکند تا از ترکخوردن یا تغییر شکل در فرآیندهای بعدی یا در حین استفاده جلوگیری شود.
۲. مزایای دیسک کوارتز:
۲.۱ خواص نوری استثنایی:
عبور بالا :دیسک کوارتز انتقال بسیار بالایی در محدودهٔ طیفی گستردهای ارائه میدهد، از فرابنفش عمیق (UV) تا فروسرخ نزدیک (NIR) .
فلورسانس پایین : دیسک کوارتز بهطور ذاتی فلورسانس پسزمینهٔ کمی دارد، که برای اندازهگیریهای نوری حساس بسیار مهم است.
۲٫۲ پایداری حرارتی برجسته:
ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین: مقاومت بالایی در برابر صدمات حرارتی و تغییر شکل در شرایط تغییرات سریع دما دارد.
نقطهٔ نرمشدن بالا: دیسک کوارتز میتواند در برابر دماهای بسیار بالای کار مقاومت کند. صفحهٔ کوارتز میتواند تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد را برای مدت طولانی تحمل کند و دمای کاری در مدت کوتاه ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد است. .
۲٫۳ خلوص شیمیایی و مقاومت عالی:
بیتأثری: مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی توسط اکثر اسیدها، نمکها و فلزات دارد. به جز اسید هیدروفلوریک، شیشه کوارتز تقریباً با سایر اسیدها برای پردازش شیمیایی واکنش نمیدهد و مقاومت اسیدی آن ۳۰ برابر سرامیک و ۱۵۰ برابر فولاد ضدزنگ است.
۲٫۴ عملکرد عایقی الکتریکی عالی:
مقدار مقاومت صفحه کوارتز معادل ۱۰٬۰۰۰ برابر شیشه معمولی است. این ماده یک عایق الکتریکی عالی است و حتی در دماهای بالا نیز خواص الکتریکی خوبی را حفظ میکند.
خلوص بالا: صفحه کوارتز را میتوان با سطح بسیار پایینی از ناخالصیها تولید کرد که از آلودگی در فرآیندهای حساس جلوگیری میکند.
عایقبندی الکتریکی برتر: صفحه کوارتز دارای استحکام دیالکتریک بالا و اتلاف دیالکتریک پایین است.
آستانهٔ آسیب لیزری بالا: دیسک کوارتز میتواند تحمل پرتوهای لیزری با توان بالا بدون آسیب دیدن ، که آن را برای کاربردهای لیزری ایدهآل میسازد.
۳. حوزههای اصلی کاربرد:
۳.۱ اپتیک و فوتونیک:
عدسیها، پنجرهها و منشورها: در تجهیزات لیتوگرافی ماورای بنفش، سیستمهای لیزری با توان بالا، تلسکوپها و ابزارهای طیفسنجی استفاده میشوند.
3.2 فیبرهای نوری:
مادهٔ هستهای برای فیبرهای نوری با خلوص بالا که در مخابرات و انتقال داده استفاده میشوند.
۳.۳ تولید نیمههادیها:
ناوگانهای وافر و لولههای فرآیندی: بهعنوان بوتهها، لولههای انتشار و قایقهای وافر در فرآیندهای دمای بالا برای رشد بلورهای سیلیکونی و ساخت تراشهها به دلیل خلوص و پایداری حرارتی آن استفاده میشوند.
3.4 نورپردازی:
لامپهای تخلیه با شدت بالا (HID): به عنوان ماده حباب در لامپهای جیوهای، هالید فلزی و قوس زنون استفاده میشوند، زیرا قادر به تحمل دماهای بالا و تابش ماورای بنفش هستند.
3.5 تجهیزات آزمایشگاهی:
کووتها و لوازم آزمایشگاهی: برای طیفسنجی UV-Vis و در کاربردهایی که بیاثری شیمیایی و مقاومت در برابر ضربه حرارتی مورد نیاز است.
دادههای فنی دیسک کوارتز شفاف
محتوای ویژگیها |
شاخص ویژگیها |
چگالی |
۲٫۲۱ گرم بر سانتیمتر مکعب 3 |
استحکام کششی |
4.9×107پاسکال (نیوتن بر متر مربع) 2) |
استحکام فشاری |
>1.1×109 Pa |
ضریب انبساط حرارتی (۲۰ تا ۳۰۰ درجه سلسیوس) |
5.5×10−7cm/cm℃ |
هدایت حرارتی (در دمای ۲۰ درجه سلسیوس) |
1.4 وات/متر·سانتیگراد |
گرمای ویژه (در دمای ۲۰ درجه سلسیوس) |
۶۸۰ جول بر کیلوگرم درجه سلسیوس |
نقطه نرمشدن |
1700℃ |
نقطه آنیلینگ |
۱۲۱۰ درجه سلسیوس |
تاریخچه توسعه
ثبت اختراعات و گواهینامهها
بسته
خدمات
پرسشهای متداول
سنگ معطر گچی شبپرهشکل سهبعدی، دیفیوژر هوا برای خانه
زیرلایه سرامیکی 96 درصد آلومینا با هدایت حرارتی بالا برای ماژولهای روشنایی LED
میله سرامیکی آلومینای ریز تخلخل نانومتری Al2O3
صفحات و بسترهای شیشهای نوری دقیق با شکل سفارشی
EN
