لوله/میله کوارتز

صفحه شیشه‌ای کوارتز مواد صنعتی خاصی هستند که از دی‌اکسید سیلیسیم با خلوص بالا (خلوص ≥99.99%) از طریق ذوب، برش و سنگ‌زنی تولید می‌شوند. صفحه شیشه‌ای کوارتز دارای سختی موس برابر با 7، مقاومت در برابر دمای بالا (دمای کارکرد بلندمدت تا 1100 درجه سانتی‌گراد)، انبساط حرارتی پایین، پایداری حرارتی بالا و عایول برقی عالی هستند. در شرایط عادی، صفحه شیشه‌ای کوارتز بی‌رنگ و شفاف هستند و نفوذپذیری نور مرئی آن‌ها بیش از 85% است.

بر اساس عملکرد طیفی، صفحه شیشه کوارتز به سه نوع JGS1 (اولترaviolet دور)، JGS2 (اولترaviolet) و JGS3 (مادون قرمز) تقسیم می‌شود که به طور متناظر دارای خصوصیات عبور نور بالا در محدوده‌های 185-250 نانومتر و 200-250 نانومتر اولترaviolet و همچنین منطقه مادون قرمز هستند. عملکرد نوری آن تحت تأثیر بازتاب، پراکندگی و مقدار ناخالصی‌های هیدروکسیل قرار می‌گیرد. با فرآیندهای سایش تک‌روی و دو‌روی، می‌توان به زبری سطحی کمتر از 5 آنگستروم دست یافت. صفحه شیشه کوارتز به طور گسترده در زمینه‌هایی مانند نیمه‌هادی‌ها، سیستم‌های لیزری، دستگاه‌های نوری دقیق و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود و یک ماده اصلی برای قطعات کلیدی در محیط‌های با دمای بالا و خورنده محسوب می‌گردد.

ویژگی‌های نوری صفحات شیشه‌ای کوارتز دارای خصوصیات منحصربه‌فردی هستند. صفحه شیشه کوارتز نه تنها می‌تواند پرتوهای فرابنفش دور را منتقل کند که از همه مواد شفاف در برابر فرابنفش بهترین گزینه است، بلکه می‌تواند نور مرئی و طیف مادون قرمز نزدیک را نیز عبور دهد. به دلیل مقاومت بالا در برابر دما، ضریب انبساط حرارتی بسیار کم، پایداری شیمیایی خوب و همچنین اینکه حباب‌ها، خطوط و یکنواختی آن با شیشه نوری معمولی قابل رقابت است، شیشه کوارتز یک ماده نوری ضروری است که دارای ضریب نوری بسیار پایدار برای کار در شرایط سخت مختلف می‌باشد.

بر اساس خصوصیات نوری، می‌توان آن را به سه دسته تقسیم کرد:

1. صفحه شیشه کوارتز نوری فرابنفش دور JGS1

شفاف در طیف فرابنفش و نور مرئی؛ در محدوده طول موج 185-250 نانومتر هیچ نوار جذبی وجود ندارد. در محدوده طول موج 2600-2800 نانومتر یک نوار جذبی قوی وجود دارد. بدون ایجاد نور مرئی، تابش نوری پایدار است.

2. صفحه شیشه کوارتز نوری ماوراء بنفش JGS2

در طیف ماوراء بنفش و نور مرئی شفاف است؛ در محدوده طول موج 200-250 نانومتر هیچ نوار جذبی وجود ندارد. در محدوده طول موج 2600-2800 نانومتر، یک نوار جذب قوی وجود دارد. بدون فلورسانس، تابش نوری پایدار است.

3. صفحه شیشه کوارتز نوری مادون قرمز JGS3

در محدوده‌های طیفی مرئی و مادون قرمز شفاف است؛ در محدوده باند 2600-2800 نانومتر هیچ نوار جذبی مشهودی وجود ندارد.

در مقایسه با شیشه سیلیکات معمولی، صفحه شیشه کوارتز شفاف از خاصیت عبور عالی در کل محدوده طول موج برخوردار است. عبور طیفی در ناحیه مادون قرمز بیشتر از شیشه معمولی است. در ناحیه مرئی، عبور نور در شیشه کوارتز نیز نسبتاً بالا است. در ناحیه طیفی ماوراء بنفش، به ویژه در ناحیه ماوراء بنفش با طول موج کوتاه، عبور طیفی بسیار بهتر از سایر شیشه‌ها است.

عبور نوری طیفی تحت تأثیر سه عامل قرار می‌گیرد: بازتاب، پراکندگی و جذب. بازتاب شیشه کوارتز عموماً 8% است، به طوری که در ناحیه فرابنفش بازتاب بیشتر و در ناحیه مادون قرمز بازتاب کمتر است. بنابراین، عبور نوری شیشه کوارتز عموماً بیش از 92% نیست. پراکندگی شیشه کوارتز نسبتاً کم است و می‌توان آن را عموماً نادیده گرفت. جذب طیفی به طور نزدیکی با مقدار ناخالصی‌ها و فرآیند تولید شیشه کوارتز مرتبط است. سطح عبور نوری در محدوده زیر 200 نانومتر نشان‌دهنده مقدار ناخالصی‌های فلزی است. جذب در 240 نانومتر نشان‌دهنده مقدار ساختارهای بی‌اکسیژن است. جذب در محدوده مرئی ناشی از حضور یون‌های فلزات واسطه است. جذب در 2730 نانومتر قله جذب گروه‌های هیدروکسیلی است که می‌تواند برای محاسبه مقدار گروه‌های هیدروکسیل مورد استفاده قرار گیرد.

صفحه شیشه‌ای کوارتز صفحه‌های شیشه‌ای تکنیکی صنعتی خاصی هستند که از دی‌اکسید سیلیسیوم ساخته شده‌اند و یک ماده اولیه بسیار عالی محسوب می‌شوند. این صفحه‌ها دارای مجموعه‌ای از خواص فیزیکی و شیمیایی برجسته مانند:

1. مقاوم در برابر دمای بالا. نقطه نرم شدن صفحه شیشه‌ای کوارتز تقریباً 1730℃ است. این صفحه‌ها می‌توانند برای مدت طولانی در دمای 1100℃ مورد استفاده قرار گیرند و حداکثر دمای کاری کوتاه‌مدت به 1450℃ می‌رسد.

2. مقاوم در برابر خوردگی. صفحه شیشه‌ای کوارتز به جز با اسید هیدروفلوئوریک، تقریباً با سایر مواد اسیدی واکنش شیمیایی نمی‌دهد. مقاومت اسیدی آن 30 برابر سرامیک و 150 برابر فولاد ضدزنگ است. بویژه در دمای بالا، پایداری شیمیایی آن با هیچ ماده مهندسی دیگری قابل مقایسه نیست.

3. پایداری حرارتی خوب. ورق شیشه‌ای کوارتز دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار کمی است و می‌تواند تغییرات دمایی شدید را تحمل کند. حتی در صورتی که تا دمای حدود 1100 درجه سانتی‌گراد گرم شود و سپس در آب با دمای اتاق قرار داده شود، ترک نمی‌خورد.

4. عملکرد عالی در عبور نور. ورق‌های شیشه‌ای کوارتز در کل بازه طیفی از فرابنفش تا مادون قرمز دارای عملکرد عبور نور بسیار خوبی هستند. نفوذپذیری نور مرئی بیش از 93٪ است و به‌ویژه در ناحیه طیفی فرابنفش، حداکثر عبور نور می‌تواند به بیش از 80٪ برسد.
 
پردازش بیشتر ورق کوارتز:
پولیش دو طرفه، پولیش یک طرف و سنگ‌زنی طرف دیگر، پولیش شش‌گانه، حکاکی لیزری، فیلیش‌کاری، لبه‌زنی حرارتی، ماسه‌پاشی، شیارزنی، روکش طلا، روکش آلومینیوم و غیره.

در حوزهٔ سیستم‌های پخت UV، استفاده از صفحات کوارتز به عنوان یک انتخاب کلیدی برجسته می‌شود. این صفحات مزایای متعددی دارند که به طور قابل توجهی کارایی، کیفیت و دوام فرآیند پخت را افزایش می‌دهند. از جمله این مزایا می‌توان به فیلتر کردن تابش مادون قرمز مضر و اطمینان از انتقال بهینه UV اشاره کرد که نقش مهمی در صنایع مختلفی که دقت و کیفیت در آن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است، ایفا می‌کنند.

یکی از عملکردهای اصلی صفحات کوارتز در سیستم‌های پخت UV، توانایی آن‌ها در فیلتر کردن تابش مادون قرمز (IR) در حالی که اجازه می‌دهند تابش UV از خود عبور کنند، می‌باشد. این ویژگی برای حفظ کنترل دمای مؤثر درون سیستم ضروری است. با جلوگیری از تجمع گرمای اضافی، صفحات کوارتز از آسیب‌دیدن بالقوه هم زیرلایه‌ای که در حال پردازش است و هم اجزای سیستم UV جلوگیری می‌کنند. این قابلیت به‌ویژه در کاربردهایی که حفظ دمای مشخصی حیاتی است، مانند پخت سطوح سبک یا با کم‌تراکم، مفید می‌باشد.

کاربرد صفحه شیشه کوارتز:
تشکیل صفحه شیشه کوارتز نتیجه ذوب آنها با گرانروی بسیار بالا در دمای بالا است. صفحه شیشه کوارتز به طور گسترده در تولید نیمه‌هادی‌ها، منابع نور الکتریکی، دستگاه‌های ارتباطی نیمه‌هادی، لیزرها، وسایل نوری، دستگاه‌های آزمایشگاهی، تجهیزات الکتریکی، تجهیزات پزشکی و دستگاه‌های شیمیایی مقاوم در برابر دمای بالا و خوردگی، همچنین در صنایع شیمیایی، الکترونیک، فلزکاری، مواد ساختمانی و دفاع ملی استفاده می‌شود.