હાઇ ટેમ્પરેચર રેઝિસ્ટન્સ કસ્ટમાઇઝ મિલ્કી વ્હાઇટ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબ

ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને વર્કફ્લો

ક્વાર્ટઝ ટ્યૂબનું મુખ્યત્વે ફ્યુઝડ ક્વાર્ટઝ (અનિયમિત સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ) માંથી ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. ક્વાર્ટઝ ટ્યૂબિંગની ચાલુ લંબાઈનું ઉત્પાદન કરવા માટેની સૌથી આધુનિક અને સામાન્ય ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ ચાલુ પિગાળવું અને ડ્રૉઇંગ પ્રક્રિયા છે.

સંપૂર્ણ વર્કફ્લોને બે મુખ્ય તબક્કામાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

તબક્કો 1: ચાલુ પિગાળવું અને ટ્યૂબ ડ્રૉઇંગ (મુખ્ય પ્રક્રિયા)

આ એ મહત્વપૂર્ણ તબક્કો છે જ્યાં કાચા માલને ચાલુ ક્વાર્ટઝ ટ્યૂબમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

• કાચા માલની તૈયારી

• સામગ્રી: ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળી કુદરતી ક્વાર્ટઝ રેતી અથવા સિન્થેટિક ક્વાર્ટઝ ગ્રાન્યુલ્સ (ફ્લેમ ફ્યુઝન પ્રક્રિયામાંથી). અંતિમ ઉપયોગના આધારે શુદ્ધતાનો ગ્રેડ પસંદ કરવામાં આવે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઑપ્ટિકલ, સેમિકન્ડક્ટર).
• પ્રક્રિયા: કાચા માલને ધાતુના આયનો, ધૂળ અને ભેજ દૂર કરવા માટે સખત સફાઈ, એસિડ લીચીંગ અને સૂકવણીનો સામનો કરવો પડે છે.

• સતત ફીડિંગ અને મેલ્ટિંગ

• શુદ્ધ ક્વાર્ટઝ સામગ્રીને એક વિશિષ્ટ ઊર્ધ્વાધર સતત મેલ્ટિંગ ભઠ્ઠીમાં સતત રીતે મૂકવામાં આવે છે.
• ભઠ્ઠીનું કક્ષ સામાન્ય રીતે પ્રતિરોધક ધાતુઓ (ઉદાહરણ તરીકે, મોલિબ્ડેનમ) અથવા ગ્રેફાઇટમાંથી બનેલું હોય છે અને ઑક્સિડેશન અને દૂષણને રોકવા માટે રક્ષણાત્મક વાતાવરણ (ઉદાહરણ તરીકે, હિલિયમ, નાઇટ્રોજન) હેઠળ જાળવવામાં આવે છે.
• ઉચ્ચ તાપમાન (આશરે 2000 °C) ગ્રેફાઇટ અથવા ટંગ્સ્ટન ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જે ભઠ્ઠીના ઉપરના ભાગમાં ફીડસ્ટોકને પિગાળીને સજાતીય, બુલબ-મુક્ત ક્વાર્ટઝ મેલ્ટ બનાવે છે.

• સ્વરૂપણ અને ટ્યૂબ ડ્રોઇંગ

• પિગાળેલો ક્વાર્ટઝ ભઠ્ઠીના તળિયે નીચે તરફ વહે છે અને એક ચોકસાઈવાળા સ્વરૂપણ ડાઇ અથવા મેન્ડ્રેલ મારફતે પસાર થાય છે.
• આ ડાઇ ટ્યૂબનો અંતિમ બાહ્ય વ્યાસ અને દીવાલની જાડાઈ નક્કી કરે છે. તે સામાન્ય રીતે એક સમકેન્દ્રી ઉચ્ચ તાપમાન ગ્રેફાઇટ ઢાલણ હોય છે.
• પિગળેલા તાપમાન, શ્યાનતા, ખેંચવાની ઝડપ અને આંતરિક વાયુ દબાણને ચોકસાઈપૂર્વક નિયંત્રિત કરીને, નરમ કરેલા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસને સ્થિર પરિમાણો સાથે ઉપર અથવા નીચે તરફ ચાલુ ટ્યૂબમાં "ખેંચવામાં" આવે છે.

• આનેલિંગ

• તાજી બનેલી ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબ અસમાન ઠંડકને કારણે મહત્વપૂર્ણ આંતરિક થર્મલ તણાવ ધરાવે છે, જેના કારણે તે અત્યંત નાજુક બની જાય છે.
• ખેંચાયેલી ટ્યૂબ તરત જ એક લાઇન-ઇન-લાઇન એનિલિંગ ભઠ્ઠી (એ લેહર) માંથી પસાર થાય છે. આ ભઠ્ઠી ધીમી અને ચોકસાઈપૂર્વક નિયંત્રિત ઠંડક વિસ્તાર પૂરો પાડે છે, જેથી ટ્યૂબ એક મહત્વપૂર્ણ તાપમાન શ્રેણીમાંથી (ઉદાહરણ તરીકે, 1100 °C થી 800 °C) ધીમે ધીમે ઠંડી પડી શકે.
• હેતુ: આંતરિક તણાવને કાયમી રીતે દૂર કરવો, જેથી ક્વાર્ટઝ ટ્યૂબના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સ્થિર કરી શકાય અને આગામી હેન્ડલિંગ અથવા ઉપયોગ દરમિયાન તે ફાટી ન જાય.

• કાપવું અને પ્રારંભિક નિરીક્ષણ

• ચાલુ ટ્યૂબને પ્રમાણભૂત લંબાઈમાં કાપવામાં આવે છે.
• બુલબુલાઓ, અંતર્ગત દ્રવ્યો, ખરચો જેવી દૃશ્યમાન ખામીઓ માટે અને પરિમાણીય સહનશીલતાઓ (OD અને દિવાલની જાડાઈ) તપાસવા માટે પ્રારંભિક નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.

સ્ટેજ 2: દ્વિતીય પ્રક્રિયાકરણ (અંતિમ ઉપયોગ માટે કસ્ટમાઇઝેશન)

અર્ધ-પૂર્ણ થયેલ ટ્યુબને ગ્રાહકની જરૂરિયાત મુજબની વિવિધ ફિનિશિંગ પ્રક્રિયાઓનો સામનો કરવો પડે છે.

• કાપવું અને છેડાનું સમાપ્તિકરણ

• કાપવું: ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યુબને સ્વચ્છ, ખૂણાવાળા છેડા મેળવવા માટે અને ચિપિંગ વગર કાપવા માટે ખાસ ક્વાર્ટઝ કટર (ઉદા., ડાયમંડ વ્હીલ સો અથવા લેસર કટર)નો ઉપયોગ કરીને ગ્રાહકની મનમાની લંબાઈમાં કાપવામાં આવે છે.
• ચામફરિંગ/બેવેલિંગ: કાપેલા છેડાને સ્ટ્રેસ કેન્દ્રીકરણ અટકાવવા અને ઑપરેટરની સલામતી સુનિશ્ચિત કરવા માટે સરળ, ગોળાકાર સમાપ્તિ માટે ઘસવામાં આવે છે.

• સ્ક્રુબિંગ

• કાપવા અને હેન્ડલિંગ દરમિયાન દાખલ થયેલા તમામ દૂષણકારકોને દૂર કરવા માટે ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા પાણી, એસિડ દ્રાવણો (ઉદા., HF/HNO ₃ મિશ્રણ) અને દ્રાવકોનો ઉપયોગ કરીને સંપૂર્ણ સફાઈ પ્રક્રિયા અપનાવવામાં આવે છે.

• હીટ ટ્રીટમેન્ટ (ફાયર પોલિશિંગ)

• હેતુ: ઉચ્ચ શુદ્ધતા અને સરળ આંતરિક સપાટીની જરૂરિયાત ધરાવતી એપ્લિકેશન્સ (ઉદા., સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગ) માટે, ટ્યુબના છેડા અથવા સમગ્ર આંતરિક ભાગને ફાયર પોલિશિંગનો સામનો કરવો પડી શકે છે.
• પદ્ધતિ: હાઇડ્રોજન-ઑક્સિજન ટોર્ચ અથવા પ્લાઝમા આર્કનો ઉપયોગ કરીને ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબની સપાટીને તેના મૃદુકરણ બિંદુ સુધી ક્ષણભંગુર રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે. સપાટીનું તણાવ પિગળેલી સ્તરને સંપૂર્ણપણે મસળિત અને સીલબંધ બનાવે છે, જેથી સૂક્ષ્મ ફાટો દૂર થાય, સપાટીની ખરબચડાપણું ઘટે અને સપાટીના અશુદ્ધિઓ દૂર થાય.
• પરિણામ: ફાયર-પૉલિશ કરેલી ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબ વધુ યાંત્રિક મજબૂતી અને ડિવિટ્રિફિકેશન સામે વધુ પ્રતિકાર દર્શાવે છે.

• વાળવું અને સીલ કરવું

• થર્મલ બેન્ડિંગ: કસ્ટમ આકારો માટે, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબનો એક ભાગ મૃદુ થાય ત્યાં સુધી સ્થાનિક રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે અને પછી ફોર્મ અથવા મોલ્ડ પર વાળવામાં આવે છે.
• છેડાનું સીલ કરવું: ક્વાર્ટઝ એમ્પ્યુલ, સ્લીવ અથવા અન્ય બંધ કન્ટેનર બનાવવા માટે ઊંચી તાપમાન ટોર્ચનો ઉપયોગ કરીને ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબના છેડા(ઓ)ને પિગાળીને બંધ કરવામાં આવે છે.

ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબના ફાયદા

• ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબ એ છે ક્ષારકતા પ્રતિકાર

હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ ઉપરાંત, રાસાયણિક સારવાર માટે ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ લગભગ અન્ય કોઈપણ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી, અને તેની એસિડ પ્રતિકારકતા તેની એસિડ પ્રતિકારકતા સિરામિક અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કરતાં 150 ગણી વધુ છે.

• ઉત્કૃષ્ટ વિદ્યુત નિરોધક કાર્યક્ષમતા

ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબનો અવરોધ મૂલ્ય સામાન્ય ગ્લાસના 10,000 ગણો છે. તે ઉત્તમ વિદ્યુત અવરોધક સામગ્રી છે અને ઊંચા તાપમાને પણ સારી વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ જાળવી રાખે છે. ‌

• ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર

ઉંચા તાપમાનના વાતાવરણમાં ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબની તેના પ્રદર્શન અને રચનાત્મક સ્થિરતા જાળવી રાખવાની ક્ષમતા.

ઉપયોગ ક્ષેત્રો

ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ટ્યૂબનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે વિદ્યુત પ્રકાશ સ્ત્રોત, વિદ્યુત (ઇલેક્ટ્રિકલ), અર્ધવાહક, ઑપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન, સૈન્ય, ધાતુકર્મ, બાંધકામ સામગ્રી, રસાયણ ઉદ્યોગ, યાંત્રિક, વિદ્યુત, પર્યાવરણ સંરક્ષણ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં થાય છે.

ઓપેક ક્વાર્ટઝ ટ્યૂબના ટેકનિકલ ડેટા