સિલિકા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ રૉડ:
ક્વાર્ટઝ રૉડ એ ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ અથવા સિન્થેટિક સિલિકામાંથી બનેલો સિલિન્ડરાકાર ઘન હોય છે. તે તેના અદ્વિતીય ગુણધર્મો માટે જાણીતો છે. ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ રૉડ એ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા વાળા સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (SiO₂) માંથી કુદરતી ક્વાર્ટઝ સ્ફટિકો અથવા સિન્થેટિક કાચા માલના સંગલન દ્વારા બનાવેલો ઘન સિલિન્ડરાકાર સળિયો છે.
તે ઉષ્ણતા, ઑપ્ટિકલ અને રાસાયણિક ગુણધર્મોના અદ્વિતીય સંયોજન માટે જાણીતો ઉન્નત તકનીકી ક્વાર્ટઝ સામગ્રી છે, જે ઉચ્ચ-ટેક ઉદ્યોગો અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં અનિવાર્ય બનાવે છે.
વિશેષતાઓ
- અત્યંત ઉચ્ચ ઉષ્ણતા સ્થિરતા: તેનો ઉષ્ણતા પ્રસરણનો અત્યંત ઓછો ગુણાંક છે અને તાપમાનમાં આવતા અચાનક ફેરફારો સહન કરી શકે છે અને તે ફાટતું નથી (ઉષ્ણતા આઘાત પ્રતિકાર). તેનું નરમ થવાનું તાપમાન લગભગ 1630 °C, અને ચાલુ સેવા તાપમાન 1050-1100 સુધી પહોંચી શકે છે °ક.
- ઉત્કૃષ્ટ ઑપ્ટિકલ કાર્યક્ષમતા: તે પરાબૈંગની, દૃશ્ય અને ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઈ વિસ્તારોમાં ઉચ્ચ પારદર્શિતા ધરાવે છે. ખાસ કરીને, તે ટૂંકી તરંગલંબાઈ વાળા પરાબૈંગની પ્રકાશ માટે ઉત્તમ પારદર્શિતા ધરાવે છે.
- ઉત્કૃષ્ટ રાસાયણિક શુદ્ધતા અને નિષ્ક્રિયતા: 99.99% થી વધુ શુદ્ધ સિલિકોન ડાયોક્સાઇડનું બનેલું, તે મોટાભાગના એસિડ (હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ અને ગરમ ફોસ્ફોરિક એસિડ સિવાય) સામે ઉત્તમ પ્રતિકાર ધરાવે છે. ઊંચા તાપમાને પણ તે સંવેદનશીલ વાતાવરણને દૂષિત કરશે નહીં.
- ઉચ્ચ વિદ્યુત અવરોધકતા: તે એક ઉત્તમ વિદ્યુત અવરોધક છે અને ઊંચા તાપમાન અને આવૃત્તિઓ પર પણ સ્થિર વિદ્યુત કાર્યક્ષમતા જાળવે છે.
- ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો: તેની ઊંચી કઠિનતા અને કઠોરતા છે અને ઓરડાના તાપમાને સારી યાંત્રિક મજબૂતી દર્શાવે છે. તેનો લાંબો ઉપયોગ આયુષ્ય ઉપયોગ તાપમાન, વાતાવરણ અને સપાટી પરની પ્રક્રિયાની ગુણવત્તા પર આધારિત છે.
નિર્માણ પ્રક્રિયા
- કાચા માલની તૈયારી: ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા કુદરતી ક્વાર્ટઝ ક્રિસ્ટલ અથવા સિન્થેટિક સિલિકોન-આધારિત સામગ્રીની પસંદગી કરો.
- પિગાળવું: કાચા માલને નિર્વાત અથવા નિષ્ક્રિય વાયુ સંરક્ષણ હેઠળ ઊંચા તાપમાનના વિદ્યુત ભઠ્ઠીમાં પિગાળવામાં આવે છે (સામાન્ય રીતે 2000 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર) °C) ધીમે ધીમે ઠંડી પડી શકે.
- નિર્માણ: ગળીત ક્વાર્ટઝને ચોક્કસ વ્યાસ અને લંબાઈના એકસમાન નળાકાર સળિયામાં સચોટ નિયંત્રિત પ્રક્રિયા દ્વારા ખેંચવામાં આવે છે.
- એનિલિંગ: બનેલા ક્વાર્ટઝ સળિયાઓને આંતરિક તણાવને દૂર કરવા અને સામગ્રીની સ્થિરતા તેમ જ યાંત્રિક મજબૂતી સુનિશ્ચિત કરવા માટે સાવચેતીપૂર્વક નિયંત્રિત એનિલિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા પસાર કરવામાં આવે છે.
- કોલ્ડ વર્કિંગ: જરૂર મુજબ ચોક્કસ પરિમાણો, સરળ સપાટીનું પૂર્ણત્વ અથવા ચોક્કસ ભૂમિતિ મેળવવા માટે કટિંગ, ગ્રાઇન્ડિંગ, પોલિશિંગ અને ફાયર પોલિશિંગ જેવી આગામી પ્રક્રિયાઓ કરી શકાય છે.
મુખ્ય પ્રકારો
- પારદર્શક ક્વાર્ટઝ સળિયો: ધોરણ પ્રકાર, જેમાં સૌથી વધુ ઑપ્ટિકલ ટ્રાન્સમિશન દર હોય છે, જે ઑપ્ટિકલ અને પ્રકાશ એપ્લિકેશન્સ માટે યોગ્ય છે.
- અપારદર્શક ક્વાર્ટઝ સળિયો: જેમાં નાના નાના બુલબુલાઓની મોટી સંખ્યા હોય છે, જેના કારણે તે દૃશ્યમાન પ્રકાશ માટે અપારદર્શક બને છે પરંતુ સામાન્ય રીતે તે ઇન્ફ્રારેડ કિરણોને પાર કરે છે. તેમાં સામાન્ય રીતે વધુ સારી થર્મલ શોક પ્રતિકારકતા હોય છે અને તે ઓછી કિંમતે ઉપલબ્ધ હોય છે.
- ફ્યૂઝડ ક્વાર્ટઝ રૉડ: રાસાયણિક બાષ્પ નિક્ષેપ દ્વારા બનાવેલ, તેમાં ઉચ્ચતમ શુદ્ધતા અને ઉત્તમ પરાબૈંગણી પ્રસારણ કાર્યક્ષમતા છે, જે સૌથી વધુ માંગ ધરાવતી સેમિકન્ડક્ટર અને ઑપ્ટિકલ એપ્લિકેશન્સ માટે યોગ્ય છે.
- સારી યાંત્રિક મજબૂતી. તેનો લાંબો સમય સુધીનો ઉપયોગ તાપમાન, વાતાવરણ અને સપાટીની ગુણવત્તા પર આધારિત હોય છે.
ક્વાર્ટઝ રૉડના ફાયદા:
- ઉચ્ચ શુદ્ધતા: મુખ્યત્વે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (SiO ₂ ).
- ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર: ટૂંકા ગાળા માટે 1100 °C (2012 °F) સુધીના તાપમાનને સહન કરે છે અને 1000 °C (1832 °F) પર ચાલુ રાખીને ઉપયોગ કરી શકાય છે.
- ઓછું તાપમાન પ્રસરણ: તાપમાનમાં ઝડપી ફેરફાર થાય ત્યારે તે ફાટતું નથી, એટલે કે તે ઉષ્મા-આઘાત સામે ખૂબ જ પ્રતિકારક છે.
- ઉત્તમ ઑપ્ટિકલ પારદર્શિતા: પ્રકાશની વિસ્તૃત શ્રેણીને પ્રસારિત કરે છે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) થી લઈને દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ (IR) સ્પેક્ટ્રમ સુધી.
- ઉચ્ચ વિદ્યુત અવરોધકતા: ઊંચા તાપમાને પણ એક ઉત્તમ વિદ્યુત અવરોધક.
- અત્યુત્તમ રાસાયણિક પ્રતિકાર: મોટાભાગના એસિડ્સ માટે નિષ્ક્રિય અને કાટ સામે પ્રતિકારક, જે તેને કઠોર રાસાયણિક વાતાવરણ માટે યોગ્ય બનાવે છે.

સામાન્ય એપ્લિકેશન:
ઉદ્યોગ મુજબ વર્ગીકૃત ક્વોર્ટઝ રૉડના પ્રાથમિક ઉપયોગો:
- વેફર પ્રક્રિયા: ઊંચા તાપમાને પ્રક્રિયા દરમિયાન સિલિકોન વેફરને ધરાવવા માટે ડિફ્યુઝન ભઠ્ઠીઓ અને CVD (કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન) સિસ્ટમોમાં વેફર બોટ, સપોર્ટ રૉડ અને પેડલ્સ તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
ઑપ્ટિકલ ઉપયોગો: સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન સાધનોમાં UV પ્રકાશ માટે લાઇટ-ગાઇડ અથવા કન્ડ્યુઇટ તરીકે કામ કરે છે.
- લેમ્પ એન્વેલોપ્સ / શીથ: હેલોજન લેમ્પ, UV લેમ્પ અને હાઇ-ઇન્ટેન્સિટી ડિસ્ચાર્જ લેમ્પમાં ઉપયોગ થાય છે. ક્વોર્ટઝ ફિલામેન્ટને રક્ષણ આપે છે જ્યારે ઊંચા તાપમાને પ્રકાશ ઉત્સર્જનને પસાર થવા દે છે.
આધાર રચનાઓ: ઉચ્ચ-તાપમાન લેમ્પમાં ફિલામેન્ટ અને ઇલેક્ટ્રોડ માટે આંતરિક આધાર તરીકે કાર્ય કરે છે.
- પ્રયોગશાળા સાધનો: ઉચ્ચ-તાપમાન ભઠ્ઠી અને રાસાયણિક પ્રયોગોમાં સ્ટરર, નમૂના ધારકો અને થર્મોકપલ સુરક્ષા નળીઓ બનાવવા માટે વપરાય છે.
ઑપ્ટિકલ બેન્ચ અને ઘટકો: ચોકસાઈવાળી ઑપ્ટિકલ ગોઠવણીમાં (ઉદાહરણ તરીકે, લેન્સ, અરીસા અને લેઝર માઉન્ટ કરવા માટે) મજબૂત, સ્થિર અને ઉષ્મા-અચલ આધાર રચનાઓ તરીકે વપરાય છે.
સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી: UV-Vis અને IR સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં તેમના ઉત્તમ ઑપ્ટિકલ ગુણધર્મોને કારણે નમૂના ધારકો અથવા વિન્ડોઝ તરીકે કાર્ય કરે છે.
- સાઇટ ગ્લાસ: ઉચ્ચ-તાપમાન ભઠ્ઠી, બોઇલર અને રિએક્ટરમાં આંતરિક પ્રક્રિયાઓનું દૃશ્ય મોનિટરિંગ કરવા માટે જોવાના પોર્ટ તરીકે વપરાય છે.
થર્મોકપલ સુરક્ષા નળીઓ: કાટ-સામે અને ઉચ્ચ-તાપમાનના વાતાવરણમાંથી થર્મોકપલને સુરક્ષિત કરે છે, જેથી ચોકસાઈપૂર્વક તાપમાન માપી શકાય.
ઉષ્મા સારવાર: કાચ અને ધાતુની ઉષ્મા સારવાર પ્રક્રિયાઓ માટે કન્વેયર બેલ્ટમાં જિગ્સ, ફિક્સ્ચર અને રોલર તરીકે વપરાય છે.
- પ્રિફોર્મ હેન્ડલિંગ: ઑપ્ટિકલ ફાઇબર પ્રિફોર્મના ઉત્પાદન દરમિયાન હેન્ડલિંગ રૉડ અને આધાર રચનાઓ તરીકે વપરાય છે.
ટેક્નિકલ સ્પેક્સ
