高温耐性カスタム乳白色石英ガラス管

石英ガラス管の製造工程とワークフロー

石英管は主に溶融石英（非晶質二酸化ケイ素）から作られています。連続的な長さの石英チューブを製造するための最も進歩的で一般的な工業的手法は、連続溶解引き抜き法です。

この一連の工程は、以下の2つの主要な段階に分けられます。

第1段階：連続溶解およびチューブ引き抜き（核心工程）

これは、原材料が連続的な石英管へと変換される重要な段階です。

• 原材料の調製

• 材料：高純度の天然石英砂または合成石英粒（フレーム溶融プロセス由来）。最終用途に応じて純度グレードを選定します（例：光学用、半導体用）。
• 処理：原材料は金属イオン、粉塵、水分を除去するために厳密な洗浄、酸浸出、乾燥を経ます。

• 連続供給および溶解

• 精製された石英材料は、特殊な垂直型の連続溶解炉に連続的に投入されます。
• 炉内は通常、耐火性金属（例：モリブデン）または黒鉛で構成されており、酸化や汚染を防ぐために保護雰囲気（例：ヘリウム、窒素）下で保持されています。
• 高温（約2000 °C）は黒鉛またはタングステン電極によって発生し、炉の上部にある原料を溶融させて、均質で気泡のない石英溶融物を形成します。

• 成形および管引き

• 溶融した石英は炉底部へと流れ込み、精密な成形ダイスまたは心金を通って通過します。
• このダイスは管の最終的な外径および肉厚を決定します。通常、同心円状の耐熱性黒鉛型です。
• 溶融温度、粘度、引き抜き速度、内部ガス圧を正確に制御することにより、軟化した石英ガラスを上方または下方へ引き延ばして、寸法が安定した連続管として成形します。

• 焼却

• 新しく形成された石英ガラス管は、不均一な冷却による大きな内部熱応力を含んでおり、非常に壊れやすくなっています。
• 引抜かれた管は直ちにライン上の焼鈍炉（リーア）を通ります。この炉は、緩やかで正確に制御された冷却ゾーンを提供し、管が特定の温度範囲（例：1100℃）を徐々に通過できるようにします。 °℃から800 °C).
• 目的：内部応力を恒久的に除去し、石英管の機械的特性を安定化させ、その後の取り扱いや使用中に破損するのを防ぐことです。

• 切断および初期検査

• 連続した管は標準的な長さに切断されます。
• 気泡、異物、傷などの目に見える欠陥の有無を初期検査するとともに、外径および肉厚などの寸法公差を確認します。

ステージ2：二次加工（最終用途に応じたカスタマイズ）

半製品の管は、顧客の仕様に応じてさまざまな仕上げ工程を経ます。

• 切断および端面加工

• 切断：清潔で直角の端部をチッピングなく得るために、専用の石英用カッター（ダイヤモンドホイールソーまたはレーザーカッターなど）を使用して、石英ガラス管を任意の長さに切断します。
• 面取り／ベベル加工：切断端部は応力集中を防ぎ、作業者の安全を確保するために滑らかで丸みを帯びた仕上げに研磨されます。

• クレンジング

• 切断および取扱いの過程で導入されたすべての汚染物質を除去するため、高純度水、酸溶液（例：HF／HNO 3 について 混合物）、および溶剤を使用した徹底的な洗浄プロセスが採用されます。

• 熱処理（火炎研磨）

• 目的：高純度と滑らかな内面が要求される用途（例：半導体産業）において、管の端部または全内面に火炎研磨を行うことがあります。
• 方法：石英ガラス管の表面を水素酸素バーナーまたはプラズマアークにより軟化点まで瞬間的に加熱します。表面張力によって溶融層が完全に滑らかになり、密封されて微細な亀裂がなくなり、表面粗さが低減され、表面の不純物も揮発除去されます。
• 結果：火炎研磨された石英ガラス管は、より高い機械的強度と脱ガラス化に対する耐性の向上を示します。

• 曲げ加工および密封

• 熱間曲げ加工：特殊な形状に応じて、石英ガラス管の一部を局所的に加熱し柔らかくした後、金型や型板に沿って曲げます。
• 端面シーリング：石英ガラス管の端部を高温バーナーで溶融・閉鎖し、アンプル、スリーブ、その他の密閉容器を作成します。

石英ガラス管の利点

• 石英ガラス管は 耐腐食性

フッ化水素酸を除き、石英ガラスは化学処理においてほとんど他の酸と反応しません。その耐酸性は耐酸性セラミックの30倍、ステンレス鋼の150倍です。

• 優れた電気絶縁性能

石英ガラス管の抵抗値は通常のガラスの10,000倍に相当します。これは優れた電気絶縁材料であり、高温下でも良好な電気的特性を維持します。 ‌

• 高温耐性

石英ガラス管が高温環境下でもその性能と構造的安定性を維持する能力

応用分野

石英ガラス管は主に電光源、電気（電力）、半導体、光通信、軍事、冶金、建材、化学工業、機械、電力、環境保護などの分野で使用されています。

不透明石英管の技術データ