Asta in vetro di quarzo siliceo:
Un'asta di quarzo è un solido cilindrico realizzato in quarzo fuso o silice sintetica. Si contraddistingue per le sue proprietà eccezionali. Un'asta di quarzo fuso è una barra cilindrica solida prodotta con biossido di silicio ad alta purezza (SiO₂) mediante la fusione di cristalli di quarzo naturali o materiali sintetici.
È un materiale tecnico avanzato, noto per l'eccezionale combinazione di proprietà termiche, ottiche e chimiche, che lo rende indispensabile nelle industrie high-tech e nella ricerca scientifica.
Caratteristiche
- Elevatissima stabilità termica: presenta un coefficiente di dilatazione termica estremamente basso ed è in grado di resistere a bruschi cambiamenti di temperatura senza rompersi (resistenza agli shock termici). La sua temperatura di ammorbidimento è vicina ai 1630 °°C e la temperatura di esercizio continuo può raggiungere i 1050-1100 °C. - Sì.
- Eccellente prestazione ottica: presenta un'elevata trasmissione negli intervalli spettrali ultravioletto, visibile e infrarosso. In particolare, mostra un'eccellente trasmissione alla luce ultravioletta a onde corte.
- Elevata purezza chimica e inerzia: composto da biossido di silicio con purezza superiore al 99,99%, offre un'eccellente resistenza alla maggior parte degli acidi (ad eccezione dell'acido fluoridrico e dell'acido fosforico caldo). Non contamina ambienti sensibili anche a temperature elevate.
- Elevato isolamento elettrico: è un eccellente isolante elettrico e mantiene prestazioni elettriche stabili anche a temperature e frequenze elevate.
- Eccellenti proprietà meccaniche: presenta elevata rigidità e durezza, e mostra una buona resistenza meccanica a temperatura ambiente. La sua durata operativa a lungo termine è influenzata dalla temperatura di esercizio, dall'ambiente e dalla qualità del trattamento superficiale.
Processo di fabbricazione
- Preparazione della materia prima: selezionare cristalli di quarzo naturali ad alta purezza o materiali sintetici a base di silicio.
- Fusione: Le materie prime vengono fuse in un forno elettrico ad alta temperatura sotto vuoto o in atmosfera protetta con gas inerte (tipicamente superiore a 2000 °C).
- Formatura: Il quarzo fuso viene estratto in barre cilindriche uniformi di diametro e lunghezza specifici attraverso un processo controllato con precisione.
- Tempra: Le barre di quarzo formate subiscono un processo di tempra attentamente controllato per eliminare le tensioni interne e garantire stabilità del materiale e resistenza meccanica.
- Lavorazione a freddo: Successive lavorazioni come taglio, rettifica, lucidatura e flame polishing possono essere eseguite secondo necessità per ottenere dimensioni precise, finiture superficiali lisce o geometrie specifiche.
Principali Tipologie
- Barra di Quarzo Trasparente: Tipo standard, caratterizzata dalla massima trasmissione ottica, adatta per applicazioni ottiche e di illuminazione.
- Barra di Quarzo Opaca: Contiene un elevato numero di microbolle, rendendola opaca alla luce visibile ma generalmente trasmissiva ai raggi infrarossi. Spesso presenta una migliore resistenza agli shock termici ed è meno costosa.
- Barra in quarzo fuso: realizzata mediante deposizione da vapore chimico, presenta la massima purezza e prestazioni superiori di trasmissione nell'ultravioletto, adatta alle applicazioni più esigenti nel settore dei semiconduttori e ottico.
- Buona resistenza meccanica. La sua lunga durata operativa è influenzata dalla temperatura di utilizzo, dall'ambiente e dalla qualità del trattamento superficiale.
Vantaggi della barra in quarzo:
- Alta purezza: composta principalmente da biossido di silicio (SiO 2 - 2 ).
- Resistenza alle alte temperature: sopporta temperature fino a 1100 °C (2012 °F) per brevi periodi ed è utilizzabile continuativamente a 1000 °C (1832 °F).
- Bassa dilatazione termica: altamente resistente agli shock termici, il che significa che non si incrina facilmente in caso di variazioni rapide di temperatura.
- Eccellente trasparenza ottica: trasmette un ampio spettro luminoso, dall'ultravioletto (UV) attraverso il visibile fino all'infrarosso (IR).
- Elevata isolamento elettrico: Un eccellente isolante elettrico anche a temperature elevate.
- Eccellente resistenza chimica: Inerte alla maggior parte degli acidi e resistente alla corrosione, il che lo rende adatto ad ambienti chimici aggressivi.
Applicazioni comuni:
Le applicazioni principali delle barre di quarzo, classificate per settore:
- Lavorazione di wafer: Utilizzate come portawafers, barre di supporto e palette nei forni di diffusione e nei sistemi CVD (deposizione chimica da vapore) per sostenere i wafer di silicio durante le lavorazioni ad alta temperatura.
Applicazioni ottiche: Funzionano come guide luminose o condotti per luce UV negli equipaggiamenti per la produzione di semiconduttori.
- Involucri / Guaine per lampade: Utilizzati in lampade alogene, lampade UV e lampade ad alta intensità di scarica. Il quarzo protegge il filamento permettendo al contempo il passaggio della luce ad alta temperatura.
Strutture di supporto: Agiscono come supporti interni per filamenti ed elettrodi all'interno di lampade ad alta temperatura.
- Apparecchiature di laboratorio: Utilizzate per realizzare agitatori, portacampioni e tubi di protezione per termocoppie in forni ad alta temperatura ed esperimenti chimici.
Banchi ottici e componenti: Utilizzati come strutture di supporto resistenti, stabili e invariabili termicamente in configurazioni ottiche di precisione (ad esempio, per il montaggio di lenti, specchi e laser).
Spettroscopia: Funzionano da portacampioni o finestre in spettrometri UV-Vis e IR grazie alle eccellenti proprietà ottiche.
- Vetri di controllo: Utilizzati come oblò in forni ad alta temperatura, caldaie e reattori per consentire il monitoraggio visivo dei processi interni.
Tubi di protezione per termocoppie: Proteggono le termocoppie da ambienti corrosivi e ad alta temperatura, garantendo misurazioni accurate della temperatura.
Trattamento termico: Utilizzati come sagome, dispositivi di fissaggio e rulli nei nastri trasportatori per i processi di trattamento termico del vetro e dei metalli.
- Manipolazione preforme: Utilizzati come aste di manipolazione e strutture di supporto durante la produzione di preforme per fibre ottiche.
Specificativi tecnici
EN
