Szilícium-kvarc üvegrúd:
A kvarcrúd egy henger alakú test, amely olvasztott kvarcból vagy szintetikus szilícium-dioxidból készül. Kiváló tulajdonságai jellemzik. Az olvasztott kvarcrúd egy tömör hengeres rúd, amelyet nagyon tiszta szilícium-dioxidból (SiO₂) állítanak elő természetes kvarckristályok vagy szintetikus alapanyagok olvasztásával.
Ez egy fejlett műszaki kvarcanyag, amely kiváló termikus, optikai és kémiai tulajdonságainak kombinációjáról ismert, ezért nélkülözhetetlen a magas szintű technológiai iparágakban és a tudományos kutatásokban.
Tulajdonságok
- Rendkívül magas hőállóság: Rendkívül alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, és ellenáll a hirtelen hőmérsékletváltozásoknak repedés nélkül (hőütés-állóság). Bőrpontja közel 1630 °°C, és folyamatos üzemben 1050–1100 °C-ig terjedő hőmérsékleten használható °C.
- Kiváló optikai teljesítmény: Magas áteresztőképességgel rendelkezik az ultraibolya, a látható és az infravörös hullámhossz-tartományokban. Különösen kitűnő az áteresztőképessége a rövidhullámú ultraibolya fény esetében.
- Kiváló kémiai tisztaság és inercia: Több mint 99,99% tiszta szilícium-dioxidból áll, kitűnő ellenállással rendelkezik a legtöbb savval szemben (kivéve a hidrogén-fluorid- és a forró foszforsavat). Magas hőmérsékleten sem szennyezi a érzékeny környezeteket.
- Magas szigetelőképesség: Kiváló elektromos szigetelő, és stabil elektromos tulajdonságait megtartja magas hőmérsékleten és frekvencián is.
- Kiváló mechanikai tulajdonságok: Magas merevséggel és keménységgel rendelkezik, szobahőmérsékleten jó mechanikai szilárdságot mutat. Hosszú távú élettartamát befolyásolja a működési hőmérséklet, a környezet és a felületkezelés minősége.
Gyártási folyamat
- Alapanyag előkészítése: Válasszon nagy tisztaságú természetes kvarckristályokat vagy szintetikus szilíciumalapú anyagokat.
- Olvadás: A nyersanyagokat vákuum vagy nemesgáz védelem mellett, magas hőmérsékletű elektromos kemencében olvadják meg (általában 2000 fok felett) °C).
- Formázás: Az olvadt kvarcot pontosan szabályozott folyamat során húzzák egyenletes, hengeres rudakká, meghatározott átmérővel és hosszal.
- Visszahőzés: A kialakított kvarcrudakat gondosan szabályozott visszahőzési folyamaton esik át, hogy megszüntessék a belső feszültségeket, és biztosítsák az anyag stabilitását és mechanikai szilárdságát.
- Hideg alakítás: A további feldolgozás, például vágás, csiszolás, polírozás és tűzpolírozás a szükséges pontosságú méretek, sima felület vagy speciális geometriák elérése érdekében végezhető.
Fő típusok
- Átlátszó kvarcrúd: Szabványos típus, a legmagasabb optikai áteresztési aránnyal rendelkezik, optikai és világítási alkalmazásokhoz alkalmas.
- Áttetszőtlen kvarcrúd: Nagyszámú apró buborékot tartalmaz, ezért áttetszőtlen a látható fényre, de általában átengedi az infravörös sugarakat. Gyakran jobb hőütés-állósággal rendelkezik, és olcsóbb.
- Ötvözött kvarcrúd: kémiai gőzleválasztással készül, a legmagasabb tisztaságú, kiváló UV-áteresztő képességgel rendelkezik, így ideális a legnagyobb igénybe vett félvezető- és optikai alkalmazásokhoz.
- Jó mechanikai szilárdság. Hosszú távú élettartamát befolyásolja a használati hőmérséklet, a környezet és a felületkezelés minősége.
A kvarcrúd előnyei:
- Magas tisztaság: elsősorban szilícium-dioxidból (SiO ₂ ).
- Hőállóság: rövid ideig akár 1100 °C (2012 °F) hőmérsékletet is elvisel, folyamatos használatra 1000 °C (1832 °F).
- Alacsony hőtágulás: nagyon ellenáll a hőterhelésnek, így gyors hőmérsékletváltozás hatására sem reped könnyen.
- Kiváló optikai átlátszóság: széles fénytartományt átereszt, az ultraviola (UV) tartománytól a látható fényen át az infravörös (IR) tartományig.
- Kiváló elektromos szigetelés: Kiváló elektromos szigetelő anyag még magas hőmérsékleten is.
- Kiváló kémiai ellenállás: Inert a legtöbb savval szemben és ellenálló a korrózióval szemben, így alkalmas kemény kémiai környezetekhez.
Gyakori alkalmazások:
Kvarcrudak elsődleges alkalmazásai iparágak szerint:
- Lemezfeldolgozás: Lemezhajóként, támasztórudakként és evezőként használják diffúziós kemencékben és CVD (kémiai gőzleválasztási) rendszerekben a szilíciumlemezek tartására magas hőmérsékletű feldolgozás során.
Optikai alkalmazások: UV-fény vezetésére szolgálnak fénycsatorjaként vagy vezetékként félvezetőgyártó berendezésekben.
- Lámpaburkolatok / burok: Halogénlámpákban, UV-lámpákban és nagy intenzitású kisülőlámpákban használják. A kvarc védi a szálat, miközben átengedi a magas hőmérsékletű fénykibocsátást.
Támasztószerkezetek: A magas hőmérsékletű lámpák szálai és elektródái belső támasztásaként szolgálnak.
- Laboratóriumi készülékek: Használatuk keverők, mintatartók és termoelem-védőcsövek készítéséhez magas hőmérsékletű kemencékben és kémiai kísérletek során.
Optikai padok és alkatrészek: Pontos optikai berendezésekben (például lencsék, tükrök és lézerek rögzítéséhez) használják őket erős, stabil és hőmérsékletváltozásra érzéketlen tartószerkezetként.
Spektroszkópia: Mintatartóként vagy ablakokként szolgálnak UV-Vis és IR spektrométerekben kiváló optikai tulajdonságaik miatt.
- Megfigyelőüvegek: Megfigyelőablakokként használatosak magas hőmérsékletű kemencékben, kazánokban és reaktorokban, lehetővé téve a belső folyamatok vizuális ellenőrzését.
Termoelem-védőcsövek: Védelmet nyújtanak a termoelemeknek korróziós és magas hőmérsékletű környezet ellen, biztosítva a pontos hőmérsékletmérést.
Hőkezelés: Szerelvényekként, rögzítőeszközöként és hengerekként használják őket szállítószalagokon az üveg- és fémhőkezelési folyamatok során.
- Előforma-kezelés: Kezelőrudakként és tartószerkezetekként használják az optikai szálak előformáinak gyártása során.
Műszaki specifikációk
EN
