Pelat kaca kuarsa adalah material industri khusus yang terbuat dari silikon dioksida berkadar tinggi (kemurnian ≥99,99%) melalui proses peleburan, pemotongan, dan penggerindaan. Pelat kaca kuarsa memiliki kekerasan Mohs 7, tahan suhu tinggi (suhu layanan jangka panjang hingga 1100℃), koefisien muai termal rendah, stabilitas termal tinggi, serta sifat isolasi listrik yang sangat baik. Dalam kondisi normal, pelat kaca kuarsa tidak berwarna dan transparan, dengan transmisi cahaya tampak melebihi 85%.
Berdasarkan kinerja spektralnya, pelat kaca kuarsa terbagi menjadi tiga jenis: JGS1 (ultraviolet jauh), JGS2 (ultraviolet), dan JGS3 (inframerah), yang masing-masing sesuai dengan karakteristik tingkat transmisi cahaya tinggi pada panjang gelombang ultraviolet 185-250 nm dan 200-250 nm serta wilayah inframerah. Kinerja optiknya dipengaruhi oleh refleksi, hamburan, serta kandungan pengotor hidroksil. Melalui proses penggilapan satu atau dua sisi, dapat dicapai kekasaran permukaan kurang dari 5Å. Pelat kaca kuarsa banyak digunakan dalam bidang semikonduktor, sistem laser, instrumen optik presisi, peralatan medis, dan lainnya, serta menjadi material inti untuk komponen kunci dalam lingkungan bertemperatur tinggi dan korosif.
Sifat optik pelat kaca kuarsa memiliki karakteristik unik tersendiri. Pelat kaca kuarsa tidak hanya mampu mentransmisikan sinar ultraviolet jauh, yang merupakan yang terbaik di antara semua material yang dapat meneruskan ultraviolet, tetapi juga dapat meneruskan cahaya tampak dan spektrum inframerah dekat. Karena ketahanannya terhadap suhu tinggi, koefisien muai termal yang sangat kecil, stabilitas kimia yang baik, serta gelembung dan guramnya yang memiliki keseragaman yang dapat menyaingi kaca optik biasa, kaca kuarsa menjadi material optik yang tak tergantikan dengan koefisien optik yang sangat stabil untuk beroperasi dalam berbagai kondisi keras.
Berdasarkan sifat optiknya, kaca kuarsa dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori:
1. Pelat kaca kuarsa optik ultraviolet jauh JGS1
Transparan pada spektrum ultraviolet dan cahaya tampak; Tidak memiliki pita penyerapan (absorption band) pada rentang panjang gelombang 185-250 nm. Terdapat pita penyerapan kuat dalam rentang panjang gelombang 2600-2800 nm. Tidak berluminasi, radiasi cahaya stabil.
2. Pelat kaca kuarsa optik ultraviolet JGS2
Transparan dalam spektrum ultraviolet dan cahaya tampak; Tidak ada pita penyerapan pada kisaran panjang gelombang 200-250 nm. Terdapat pita penyerapan kuat dalam kisaran panjang gelombang 2600-2800 nm. Tidak berpendar, radiasi cahaya stabil.
3. Pelat kaca kuarsa optik inframerah JGS3
Transparan dalam kisaran spektral tampak dan inframerah; Tidak ada pita penyerapan yang jelas dalam kisaran panjang gelombang 2600-2800 nm.
Dibandingkan dengan kaca silikat biasa, pelat kaca kuarsa transparan memiliki kinerja transmisi yang unggul di seluruh kisaran panjang gelombang. Transmitansi spektral di wilayah inframerah lebih tinggi dibandingkan kaca biasa. Di wilayah tampak, transmitansi kaca kuarsa juga relatif tinggi. Di wilayah spektrum ultraviolet, terutama di wilayah ultraviolet gelombang pendek, transmisi spektralnya jauh lebih baik dibandingkan kaca lainnya.
Transmitansi spektral dipengaruhi oleh tiga faktor: refleksi, hamburan, dan absorpsi. Refleksi kaca kuarsa umumnya sebesar 8%, dengan refleksi yang lebih besar di wilayah ultraviolet dan refleksi yang lebih kecil di wilayah inframerah. Oleh karena itu, transmitansi kaca kuarsa umumnya tidak melebihi 92%. Hamburan kaca kuarsa relatif kecil dan pada umumnya dapat diabaikan. Absorpsi spektral berkaitan erat dengan kandungan impuritas dan proses produksi kaca kuarsa. Tingkat transmitansi pada panjang gelombang di bawah 200 nanometer menunjukkan jumlah impuritas logam. Absorpsi pada 240 nanometer menunjukkan jumlah struktur tanpa oksigen. Absorpsi pada kisaran cahaya tampak disebabkan oleh keberadaan ion logam transisi. Absorpsi pada 2730 nanometer adalah puncak absorpsi gugus hidroksil, yang dapat digunakan untuk menghitung kandungan gugus hidroksil.
Pelat kaca kuarsa adalah kaca teknis industri khusus yang terbuat dari silikon dioksida dan merupakan bahan dasar yang sangat unggul. Pelat kaca kuarsa memiliki serangkaian sifat fisik dan kimia yang sangat baik, seperti:
1. Tahan panas. Titik pelunakan pelat kaca kuarsa sekitar 1730℃. Pelat ini dapat digunakan dalam jangka waktu lama pada suhu 1100℃, dan suhu operasional jangka pendek maksimum dapat mencapai 1450℃.
2. Tahan korosi. Kecuali asam hidrofluorat, pelat kaca kuarsa hampir tidak mengalami reaksi kimia dengan zat asam lainnya. Ketahanan asamnya 30 kali lebih tinggi daripada keramik dan 150 kali lebih tinggi daripada baja tahan karat. Terutama pada suhu tinggi, stabilitas kimianya tidak tertandingi oleh bahan teknik lainnya.
3. Stabilitas termal yang baik. Pelat kaca kuarsa memiliki koefisien muai termal yang sangat kecil dan dapat menahan perubahan suhu yang drastis. Bahkan ketika dipanaskan hingga sekitar 1100℃ dan kemudian dimasukkan ke dalam air pada suhu kamar, pelat ini tidak akan retak.
4. Kinerja transmisi cahaya yang baik. Pelat kaca kuarsa memiliki kinerja transmisi cahaya yang sangat baik di seluruh pita spektrum dari ultraviolet hingga inframerah. Tingkat transmisi cahaya tampak lebih dari 93%, dan khususnya di wilayah spektrum ultraviolet, tingkat transmisi maksimum dapat mencapai lebih dari 80%.
Pengolahan lanjutan pelat kaca kuarsa:
Pemolesan dua sisi, pemolesan satu sisi dan penggerindaan satu sisi lainnya, pemolesan enam sisi, pengeboran laser, pemotongan chamfer, pemolesan tepi dengan api, sandblasting, pemotongan alur, pelapisan emas, pelapisan aluminium, dan sebagainya.
Dalam bidang sistem penyinaran UV, integrasi pelat kuarsa menjadi pilihan yang sangat penting. Pelat-pelat ini menawarkan berbagai manfaat yang secara signifikan meningkatkan efisiensi, kualitas, dan daya tahan proses penyinaran. Dari menyaring radiasi inframerah berbahaya hingga memastikan transmisi UV yang optimal, pelat kuarsa memainkan peran krusial dalam berbagai industri di mana ketepatan dan kualitas menjadi prioritas utama.
Salah satu fungsi utama pelat kuarsa dalam sistem penyinaran UV adalah kemampuannya untuk menyaring radiasi inframerah (IR) sekaligus membiarkan radiasi UV melewatinya. Karakteristik ini sangat penting untuk menjaga kontrol suhu yang efisien di dalam sistem. Dengan mencegah penumpulan panas berlebih, pelat kuarsa melindungi dari kemungkinan kerusakan pada substrat yang diproses maupun komponen sistem UV itu sendiri. Fitur ini sangat bermanfaat dalam aplikasi di mana menjaga suhu tertentu sangat kritis, seperti pada proses penyinaran permukaan berkepadatan rendah atau permukaan ringan.
Penerapan pelat kaca kuarsa:
Pembentukan pelat kaca kuarsa merupakan hasil dari lelehan mereka yang memiliki viskositas sangat tinggi pada suhu tinggi. Pelat kaca kuarsa banyak digunakan dalam produksi semikonduktor, sumber cahaya listrik, perangkat komunikasi semikonduktor, laser, instrumen optik, instrumen laboratorium, peralatan listrik, peralatan medis, serta instrumen kimia yang tahan suhu tinggi dan korosi, serta dalam industri kimia, elektronik, metalurgi, bahan bangunan, dan pertahanan nasional.
EN
