二酸化ケイ素(シリカ)石英ガラス棒:
石英棒は、溶融石英または合成二酸化ケイ素から作られた円柱状の固体です。その優れた特性で知られています。溶融石英棒は、天然の石英結晶または合成原料を溶融して製造される高純度二酸化ケイ素(SiO₂)から作られた円柱状の固体棒です。
これは、優れた耐熱性、光学的特性および化学的特性を兼ね備えた高度な技術用石英材料であり、ハイテク産業や科学研究において不可欠です。
特徴
- 非常に高い耐熱性:極めて低い熱膨張係数を持ち、急激な温度変化にもひび割れを生じることなく耐えることができます(熱衝撃抵抗性)。軟化点は約1630 °°Cに近く、連続使用温度は1050~1100°Cに達します °C について
- 優れた光学性能:紫外域、可視域、赤外域の広い波長範囲で高い透過率を示します。特に、短波長紫外光に対して優れた透過率を示します。
- 優れた化学的純度と不活性:99.99%以上純度の二酸化ケイ素から構成されており、ほとんどの酸(フッ化水素酸および熱濃リン酸を除く)に対して優れた耐性を有しています。高温下でも感度の高い環境を汚染することはありません。
- 高い電気絶縁性:優れた電気絶縁体であり、高温および高周波条件下でも安定した電気的特性を維持します。
- 優れた機械的特性:高い剛性と硬度を持ち、常温で良好な機械的強度を示します。長期使用寿命は使用温度、環境、および表面処理の質に影響されます。
製造プロセス
- 原料の準備:高純度の天然水晶または合成ケイ素系材料を選択します。
- 溶解:原料は真空または不活性ガス雰囲気下の高温電気炉で溶融されます(通常2000℃以上)。 °C).
- 成形:溶融石英は、厳密に制御されたプロセスを通じて、所定の直径および長さの均一な円筒状棒材に引き出されます。
- 焼なまし:成形された石英棒は、内部応力を除去し、材料の安定性と機械的強度を確保するために、慎重に制御された焼なまし処理を経ます。
- 冷間加工:要求に応じて切断、研削、研磨、火炎研磨などの後続加工を行い、正確な寸法、滑らかな表面仕上げ、または特定の形状を得ることができます。
主な種類
- 透明石英ロッド:標準タイプで、最も高い光学透過率を特徴としており、光学・照明用途に適しています。
- 不透明石英ロッド:多数の微小な気泡を含んでおり、可視光に対して不透明ですが、通常は赤外線を透過します。熱衝撃に対する耐性が高く、価格も比較的安価であることが多いです。
- 溶融石英ロッド:化学気相成長法によって製造され、最も高い純度と優れた紫外線透過性能を備えているため、最も要求の厳しい半導体および光学用途に適しています。
- 優れた機械的強度。長期的な使用寿命は使用温度、環境、および表面処理の品質によって影響を受けます。
石英ロッドの利点:
- 高純度:主に二酸化ケイ素(SiO 2 について ).
- 耐高温性:短時間であれば最大1100 °℃(2012 °℉)までの温度に耐えられ、1000 °℃(1832 °F).
- 低熱膨張率:熱ショックに対して非常に強く、急激な温度変化が加わっても割れにくいです。
- 優れた光学的透明性:紫外域(UV)から可視光域、赤外域(IR)まで広範囲の光を透過します。
- 優れた電気絶縁性:高温下でも優れた電気絶縁体です。
- 優れた化学耐性:ほとんどの酸に対して不活性で腐食に抵抗性があるため、過酷な化学環境に適しています。

共通用途:
産業別に分類された石英棒の主な用途:
- ウエハ処理:拡散炉やCVD(化学気相成長)装置内でシリコンウエハを保持するためのウエハボート、支持棒、パドルとして使用されます。
光学用途:半導体製造装置内の紫外線(UV)の導光路または通路として使用されます。
- ランプエンベロープ/シース:ハロゲンランプ、紫外線(UV)ランプ、高強度放電ランプに使用されます。石英はフィラメントを保護しつつ、高温での光放出を透過させます。
支持構造:高温ランプ内のフィラメントや電極の内部サポートとして機能します。
- 実験装置:高温炉や化学実験において、攪拌器、試料ホルダー、熱電対保護管の製作用に使用されます。
光学ベンチおよび部品:レンズ、鏡、レーザーの取り付けなど、高精度光学装置における堅牢で安定し、熱変化の影響を受けにくい支持構造として利用されます。
分光法:優れた光学特性を持つため、UV-VisおよびIR分光器における試料ホルダーや窓材として使用されます。
- 視鏡:高温炉、ボイラー、反応器の観察窓として使用され、内部プロセスの目視監視を可能にします。
熱電対保護管:熱電対を腐食性環境および高温環境から保護し、正確な温度測定を確保します。
熱処理:ガラスおよび金属の熱処理プロセスにおけるコンベアベルト用治具、固定具、ローラーとして使用されます。
- プレフォーム取扱:光ファイバープレフォームの製造時に、取扱用ロッドおよび支持構造として使用されます。
技術仕様
