מוט זכוכית קوارץ שקוף עגול, עמיד לחום, בגודל מותאם

מוט זכוכית סיליקה קוורץ:

מוט קוורץ הוא גליל מוצק שעשוי מקוורץ מאוחד או מסיליקה סינתטית. הוא מאופיין בתכונות יוצאות דופן. מוט קוורץ מאוחד הוא מוט גלילי מוצק שמיוצר מסיליקון דו-חמצני (SiO₂) בעייתיים טהורים מאוד באמצעות התכה של גבישי קוורץ טבעיים או חומרים גלמיים סינתטיים.

 מדובר בחומר טכני מתקדם של קוורץ, שנחשב למצוין בשל שילוב התכונות התרמיות, האופטיות והכימיות שלו, מה שעושה אותו חיוני בתעשיית היי-טק ובמחקר מדעי.

מאפיינים

• יציבות תרמית גבוהה במיוחד: יש לו מקדם התפשטות תרמית נמוך מאוד ומסוגל לעמוד בשינויי טמפרטורה קיצוניים ללא סדקים (עמידות בפני זעזוע תרמי). נקודת הריכוך קרובה ל-1630 °C, וטמפרטורת הפעלה רציפה יכולה להגיע ל-1050-1100 °ג.
• ביצועים אופטיים י sobhan: יש לו מקדם העברה גבוה בטווחים הספקטרליים של קרינה על-סגולית, אור נראה ואינפרא-אדום. במיוחד, הוא מציג העברה מצוינת לקרינה על-סגולית של גל קצר.
• טוהר כימי גבוה ואינרטיות: מורכב מסיליקון דו-חמצני טהור ביותר, מעל 99.99%, בעל עמידות מצוינת במדידת חומצות רבות (למעט חומצה פלואורידרית וחומצה פוספטית חמה). אינו מזהם סביבות רגישות גם בטמפרטורות גבוהות.
• בידוד חשמלי גבוה: זהו בידוד חשמלי מצוין, ומשמר ביצועים חשמליים יציבים גם בטמפרטורות גבוהות ותדרים גבוהים.
• תכונות מכניות מצוינות: בעל קשיחות וקשיחות גבוהות, ומציג חוזק מכני טוב בטמפרטורת החדר. אורך החיים ארוך הטווח מושפע מטמפרטורת הפעלה, הסביבה ואיכות הטיפול במשטח.

תהליך הייצור

• הכנה של חומרי גלם: בוחרים קריסטלים טבעיים טהורים של קוורץ או חומרים סינתטיים מבוססי סיליקון.
• המסה: חומרי הגלם מותכים בתוך תנור חשמלי בטמפרטורה גבוהה, בהגנה של ואקום או גז אינרטי (לרוב מעל 2000 °C).
• יציקה: זכוכית קוורץ נוזלית מושכת לתוך מוטות גליליים אחידים בקוטר ואורך מסוימים באמצעות תהליך מבוקר במדויק.
• הנאה: מוטות הקוורץ שנוצרו עוברים תהליך הנאה מבוקר בקפידה כדי להסיר מתחים פנימיים ולהבטיח יציבות חומר ועמידות מכנית.
• עיבוד קירור: עיבוד נוסף כגון חיתוך, גריסה, דיקון והברקה באש ניתן לביצוע לפי הצורך כדי להשיג מידות מדויקות, משטח חלק או צורות גאומטריות מסוימות.

הסוגים העיקריים

• מוט קוורץ שקוף: סוג סטנדרטי, בעל מקדם העברה אופטי גבוה ביותר, מתאים ליישומים אופטיים ולתאורה.
• מוט קוורץ אטום: מכיל כמות גדולה של בועות קטנות, מה שגורם לו להיות אטום לאור נראה, אך לרוב מעביר קרני תת-אדום. לעתים קרובות יש לו עמידות טובה יותר בפני הלם תרמי והוא זול יותר.
• מוט קוורץ מאוחד: מיוצר באמצעות פיריטה כימית של אדים, בעל ניקיון גבוה ביותר וביצועי העברה אולטרא-סגולים מובילים, מתאים לישומים הדורשים מדויק בתחום הסמי-קונדקטור והאופטי.
• חוזק מכני טוב. אורך החיים הארוך נפגע מטמפרטורת השימוש, הסביבה ואיכות עיבוד הפנים.

יתרונות של מוט קוורץ:

• ניקיון גבוה: מורכב בעיקר מדיאוקسيد הסיליקון (SiO ₂ ).
• עמידות בטמפרטורה גבוהה: עמיד בטמפרטורות עד 1100 °מעלות צלזיוס (2012 °מעלות פרנהייט) לתקופות קצרות, וניתן לשימוש מתמשך בטמפרטורה של 1000 °מעלות צלזיוס (1832 °מעלות פרנהייט).
• התפשטות תרמית נמוכה: עמיד מאוד בפני הלם תרמי, כלומר אינו נשבר בקלות כאשר מוצב בפני שינויי טמפרטורה מהירים.
• שקיפות אופטית מעולה: מעביר טווח רחב של אור, מהאולטרה סגול (UV) דרך האור הנראה ועד לסpekטרום האינפרא אדום (IR).
• בידוד חשמלי גבוה: מבודד חשמלי מצוין גם בטמפרטורות גבוהות.
• עמידות כימית מעולה: חסר פעילות מול רוב החומצות ועמיד לקלקול, מה שגורם לו להיות מתאים לסביבות כימיות קשות.

יישומים נפוצים:

השימושים העיקריים של מוטות קוורץ, לפי תחומים תעשייתיים:

• עיבוד פרוסות סיליקון: משמשים כסירות פרוסות סיליקון, מוטות תמיכה ומשוטים בתנורי דיפוזיה ובמערכות CVD (שקיעת אדים כימית) להחזקת פרוסות סיליקון במהלך עיבוד בטמפרטורה גבוהה.

יישומים אופטיים: משמשים כמובילי אור או תעלות לאור UV בציוד ייצור של מוליכי למחצה.

• כיסויי נורה / שרוולים: משמשים בנורות הלוגן, נורות UV ונורות פריקה בעוצמה גבוהה. הקוורץ מגן על החוט החם תוך מתן האור בטמפרטורה גבוהה לעבור דרכו.

מבנים תמיכה: משמשים כתמיכות פנימיות לשרארים ולאלקטרודות בתוך מנורות בטמפרטורות גבוהות.

• מכשירי מעבדה: משמשים ליצירת עורכיים, מחזיקי דגימות וצינורות הגנה לתרמוקופל בתנורי טמפרטורות גבוהות וניסויים כימיים.

שולחנות אופטיים ורכיבים: משמשים כמבני תמיכה יציבים, קשיחים ולא רגישים לשינויי טמפרטורה במערכות אופטיות מדויקות (למשל, להרכבת עדשות, מראות ולasers).

ספקטרוסקופיה: משמשים כמחזיקי דגימות או חלונות בספקטרומטרים של UV-Vis ו-IR בזכות תכונותיהם האופטיות המمتازות.

• חלונות תצפית: משמשים כפתחי תצפית בתנורים בטמפרטורות גבוהות, דוודים ומאיצים כדי לאפשר ניטור חזותי של תהליכים פנימיים.

צינורות הגנה לתרמוקופל: מגנים על תרמוקופלים מסביבות קורוזיביות ובטמפרטורות גבוהות, ומבטיחים מדידת טמפרטורה מדויקת.

טיפול حراري: משמשים כלוכדים, אביזרים וגלילים בחגורות הובלה בתהליכי טיפול حراري של זכוכית ומתכות.

• טיפול בבלוקים: משמש כמוטות טיפול ובנייה במהלך ייצור בלוקים אופטיים.

מפרטים טכניים