Kvartsi-koeputki, jossa yksi pää suljettuna, laboratoriolasivarusteisiin

Kvartsikoeputken määritelmä

Kvartsitestiputket ovat korkean suorituskyvyn laboratorio- ja teollisuuskomponentteja, jotka on valmistettu korkeapuhdistusta sulatetusta kvartsista, yleensä vähintään 99,9 %:n piidioksidipitoisuudella, kun taas premium-luokan tuotteissa pitoisuus voi olla jopa 99,99 % SiO₂-puhdasta. Valmistusprosessiin kuuluu luonnonkvartsikiden sulattaminen erittäin korkeassa lämpötilassa noin 2000 °C, jonka jälkeen käytetään tarkkoja muovausmenetelmiä, kuten venytystä ja muotoilua, jotta saavutetaan tasainen seinämäpaksuus ja rakenteellinen eheys. Nämä putket eroavat tavallisesta lasista ja borosilikaatilasista poiketen niiden poikkeavan yhdistelmän ansiosta termisistä, kemiallisista, optisista ja mekaanisista ominaisuuksista, mikä tekee niistä korvaamattomia monissa vaativissa sovelluksissa.

Kvartsitestiputken valmistusprosessit

Kvartsiputket valmistetaan jatkuvalla sulatustekniikalla vetämällä. Raaka-aine syötetään korkean lämpötilan uuniin, jossa se sulatetaan. Sulanut kvartsia vedetään sitten mandrellin yli muodostaen jatkuvan putken tiettyyn halkaisijaan ja seinämän paksuuteen. Prosessi edellyttää tarkkaa säätöä mittojen tarkkuuden varmistamiseksi sekä kuplien ja epäpuhtauksien muodostumisen estämiseksi. Seuraavat vaiheet voivat sisältää leikkausta, päiden liehityspuhdistusta halkeamien ehkäisemiseksi sekä erilaisia koneenpuristusoperaatioita.

Kvartsitestiputken ominaisuudet

1. Erinomaiset lämpöominaisuudet
Korkea lämpötilan kestävyys: Kvartsiputkilla on erittäin korkea pehmeneväpiste, ja niitä voidaan käyttää jatkuvasti lämpötiloissa jopa 1100 °C asti. Tämä tekee niistä ihanteellisia uuneihin, diffuusioprosesseihin ja korkean lämpötilan termoparien suojaukseen.
Erinomainen lämpöshokkikestävyys: Ne kestävät nopeita ja äärimmäisiä lämpötilan vaihteluita särkymättä, mikä johtuu niiden erittäin alhaisesta lämpölaajenemiskertoimesta.

2. Ylivoimainen optinen läpinäkyvyys
Kvartsiputket, erityisesti korkean puhtauden sulatusta kvartsista valmistetut, tarjoavat erinomaisen läpäisevyyden laajalla valon aallonpituusalueella. Ne ovat erittäin läpinäkyviä ultravioletti- (UV), näkyvä- ja infrapuna- (IR) -valolle. Tämä tekee niistä täydellisen soveltuvia UV-valaistukseen (esimerkiksi elohopealampuissa), puolijohdevalokuvaukseen sekä moniin optisiin laitteisiin.

3. Korkea puhtaus ja kemiallinen stabiilisuus
Kvartsia on luonteeltaan kemiallisesti inerttiä. Kvartsiputket kestävät hyvin useimpia happoja, suoloja ja hapeita (kuten klooria ja bromia) korkeissa lämpötiloissa. Tämä korkea puhtaus estää saastumisen herkillä prosesseilla, kuten piipiirien valmistuksessa ja lääketeollisuudessa.

4. Hyvä sähköeristys
Korkean sähköeristyskyvyn ja alhaisen dielektrisen häviön ansiosta kvartsiputket ovat erinomaisia sähköeristeitä, myös erittäin korkeissa lämpötiloissa. Tämä on ratkaisevan tärkeää sovelluksissa, kuten valaistuksessa, lasersysteemeissä ja korkeassa lämpötilassa toimivissa sähkölämmityselementeissä.

5. Mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet
Niillä on hyvä mekaaninen lujuus ja jäykkyys puristuskuormituksen alaisina. Kuten useimmilla lasituotteilla, ne ovat kuitenkin hauraita ja voivat olla alttiita iskulle tai mekaaniselle vauriolle, jos niitä ei käsitellä huolellisesti.

Kvartsilasiputken käyttökohteet

1. Tieteellinen tutkimus ja laboratoriotyö (ydinkäyttökohteet)
Korkean lämpötilan kemialliset reaktioastiat soveltuvat kokeisiin, joissa vaaditaan jatkuvaa tai äkillistä korkeaa lämpötilaa, kuten katalyyttien aktiivisuuden testaukseen, epäorgaanisten materiaalien synteesiin (esim. oksidikiteiden valmistukseen) ja lämpöhajotusreaktioihin (esim. karbonaattien korkealämpötilainen hajoaminen). Ne kestävät jatkuvia korkeita lämpötiloja 1200 ℃ ja lyhytaikaisia korkeita lämpötiloja 1450 ℃, ja niillä on erinomainen lämpövakaus, joka estää halkeamisen nopeissa lämpötilamuutoksissa (esim. suora poisto korkealämpötilaisesta uunista huonelämpötilaan).

2. Näytteen esikäsittely ja analyysi
Raskasmetallien tunnistus: Käytettynä näyten digestointiastioina atomiabsorptiospektroskopiassa (AAS) ja induktiivisesti kytketyssä plasmassa optisessa emissiospektroskopiassa (ICP-OES), ne kestävät voimakkaiden happojen, kuten väkevän typpihapon ja fluorivedyn, aiheuttamaa korroosiota, estävät näytteen saastumisen ja varmistavat tunnistustarkkuuden.

Orgaaninen/epäorgaaninen puhdistus: Sovelletaan tislaamiseen, uudistukseen, takaisinvirtaukseen ja muihin toimenpiteisiin, erityisesti soveltuu korkean kiehumispisteen ja vahvasti syövyttävien näytteiden (esim. halogeenia sisältävien orgaanisten yhdisteiden käsittely) erotukseen ja puhdistukseen.

Spectroskooppisen analyysin apuvälineet omaavat erittäin korkean läpäisevyyden (>90 %) aallonpituusalueella 190 nm–2500 nm (ultravioletti, näkyvä valo, lähellä infrapuna-alue). Niitä käytetään usein UV-Vis-spektrofotometrien mittakennonä ja fluoresenssispektroskopian näytekenoinä, mikä mahdollistaa reaktioprosessin reaaliaikaisen seurannan vaikuttamatta spektrisignaaleihin.

Biologisessa ja lääketieteellisessä tutkimuksessa niitä käytetään korkean lämpötilan sterilointiin biologisista näytteistä (esim. mikrobiologisten kasvatusvälieteiden korkealämpötilakäsittely), lääkeaineiden stabiilisuustestaukseen (korkealämpötilaisen säilytysympäristön simulointi) sekä rokotteiden ja biologisten aineiden puhdistustason tarkistamiseen (happo-emäsvastainen hajottaminen estämään proteiini-/nukleiinihapon saastumista). Niiden huokoinen pinta estää mikrobiologisen adsorption, täyttäen steriiliä vaatimukset.

3. Optiset ja lääketieteelliset alat
Optisten laitteiden valmistus: Käytetään optisten kuitujen esimuottien vetämiseen ja optisten linssien korkealämpötilamuovaukseen. Niiden korkea läpivaloisuus ja mittojen vakaus varmistavat optisten laitteiden taitekerrointasaisuuden ja tarkan mitoituksen.

  
Tekniset parametrit