반도체용 고품질 착색 석영관

유색 석영 튜브의 제조 공정

유색 석영 튜브는 주로 고순도 용융 실리카(SiO 2 )를 원료로 하며, 제조 과정에서 특정 금속 산화물 도펀트를 첨가하여 색상을 얻는다. 이 색상은 표면 코팅이 아니라 재료 전체에 통합되어 있다. 주요 제조 공정은 다음과 같다.

• 원자재 준비

기본 재료는 고순도 천연 석영 결정 또는 합성 사염화규소(SiCl 4 )이며, 원하는 금속 산화물 착색제는 정밀한 분말 형태로 준비된다.

일반적으로 사용되는 도펀트는 다음과 같다.

• 코발트 산화물(Co 3 O 4 ): 파란색 튜브용.
• 크롬 산화물(Cr 2 O 3 ): 녹색 튜브용.
• 산화망간(Mn 2 O 3 ): 자색/자수정 색상의 튜브에 사용됨.
• 이산화티타늄(TiO 2 ) 및 산화철(Fe 2 O 3 ): 청동색/호박색 튜브(자외선 차단 기능 포함)에 흔히 함께 사용됨.
• 금(Au) 또는 셀레늄(Se): 붉은색/분홍색 계열에 사용됨.

• 도핑 및 균일화

정확한 양의 착색제 분말을 분쇄된 석영 원료와 균일하게 혼합한다. 이 단계는 색상 분포의 일관성을 보장하기 위해 매우 중요하다. 합성 석영의 경우와 같이 일부 공정에서는 도핑제를 화학 기상 증착 중 기체 형태로 주입할 수도 있다.

• 융합 및 성형

도핑된 석영 혼합물을 고온 용해로에 공급한다. 주요 용해 방법은 두 가지가 있다:

• 전기 아크 용융: 천연 석영 결정에 사용됨. 혼합물을 탄소 도가니에서 2000도 이상의 온도로 용융시킴 °C.
• 화학 기상 증착(CVD): 합성 석영에 사용됨. SiCl과 같은 기체 화합물과 기화된 착색제를 고온 반응기에 주입하여 회전하는 만드릴 위에 층을 이루어 융합 및 퇴적시켜 튜브를 형성함 4 그리고 2 ) 와 함께 기화된 착색제를 고온의 반응기에 주입하여 회전하는 만드릴 표면에 층별로 융합 및 퇴적되게 하여 튜브를 형성함

용융 중 또는 이후, 점성이 있는 석영은 원심 주조(중공 튜브를 형성하기 위해 몰드를 회전시키는 것) 또는 압출(만드릴 위로 용융 석영을 끌어내는 것)과 같은 공정을 이용해 튜브 형태로 성형됨

• 회유

성형된 튜브는 제어된 어닐링로에서 서서히 냉각됨. 이를 통해 내부 열 응력을 제거하고 균열을 방지하며 도펀트에 의해 생성된 색소 중심을 안정화시킴

• 마감

어닐링 후, 튜브를 필요한 길이로 절단하고, 끝부분은 요구되는 치수 정밀도와 표면 마감을 달성하기 위해 불꽃 연마 또는 연삭 처리될 수 있음. 이후 철저히 세척함

키  특성  of  그  프로세스:

• 영구적인  색상:  그  색상  is 내재적인  그리고  의  아니  フェ이드  아래에  높은  온도  또는  Uv  노출.
• 고온  안정성:  색상  석영  튜브  유지  그  훌륭한  열적  특성  of  순수  석영.
• 도펀트에 따라 다름  특성:  일부  색소  (e.g.,  티타늄/철  ~에  호박색)  의도적으로  추가하다  기능성  예를 들어  Uv  흡수.

이것  공정  결과  포함됨  내구성 있음,  고성능  색상  석영  튜브  사용됨  인라이팅  (e.g.,  할로겐  램프,  Uv  램프),  실험실  설비,  반도체  도구,  그리고  장식용품  응용 프로그램

장점

컬러드 퀘츠 튜브는 순수 융용 실리카의 기본적인 이점을 계승하면서 통합된 착색제를 통해 특수한 기능을 추가합니다. 주요 장점은 다음과 같습니다:

• 선택적 광선 투과/필터링: 이것이 핵심적인 장점입니다. 서로 다른 색상은 특정 파장대의 빛을 흡수하거나 투과시킵니다.

• 예: 앰버/갈색 튜브는 자외선(UV) 및 단파장 청색광을 차단하면서 가시광선을 투과시킵니다. 딥 바이올렛 '우드 글라스(Wood's glass)' 튜브는 장파장 UV-A를 투과시키지만 가시광을 차단합니다.

• 강화된 내구성 및 안정성: 색상은 표면 코팅이 아니라 석영 매트릭스에 융합되어 있습니다. 따라서 다음 특성을 가집니다:

• 퇴색 방지: 강한 자외선, 가시광 또는 열에 의한 퇴색에 저항력이 있습니다.
• 스크래치 방지: 색상을 긁어낼 수 없습니다.
• 화학적으로 불활성: 대부분의 산 및 용매에 대한 우수한 내화학성을 유지합니다.

• 우수한 열 성능: 투명 석영과 마찬가지로 색상이 있는 튜브도 다음 특성을 나타냅니다.

• 극한의 내열성: 최대 1000~1100도까지 견딤. °C.
• 낮은 열팽창률: 뛰어난 열충격 저항성.
• 고순도: 민감한 공정에서 오염을 방지함.

• 시각적 표시 및 안전성: 색상은 광원 종류, 파장 또는 공정 상태를 즉시 시각적으로 식별할 수 있게 하여 안전성과 운영 명확성을 향상시킴.

주요 응용 분야

기능적 이점에 기반하여, 컬러 석영 튜브는 여러 산업 분야에서 필수적입니다.

• 조명

• 할로겐 및 백열 램프: 온열 램프, 곤충 유인 트랩, 다크룸 안전등에 호박색 또는 적색 튜브 사용.
• 자외선(UV) 램프:

• 블랙라이트 블루(BLB): 엔터테인먼트, 형광 검사, 위조 방지에 사용되는 진한 자색 튜브.
• 살균용: 소독을 위해 UV-C(254nm)를 최적으로 투과시키는 특수 제형.

• 특수 신호 및 장식 조명: 고온 조명기구의 컬러 필터용.

• 반도체 및 태양광 제조

• 확산 및 산화로: 공정 튜브로 사용. 색상이 때때로 튜브 유형이나 도핑을 나타낼 수 있음.
• UV 경화 및 포토리소그래피: 폴리머 경화 또는 포토레지스트 노출을 위한 특정 UV 파장 투과 튜브.

• 실험실 및 과학 기기

• UV-Vis 분광법: 시료 셀 또는 필터로 사용.
• 광화학 반응기: 특정 작용광선 파장을 투과시켜 화학 반응을 유도하는 튜브.
• 환경 시험기: 특정 스펙트럼 필터링이 가능한 관측 창으로 사용.

• 산업용 및 의료 공정

• 수질 및 공기 정화: 소독 시스템에서 UV 투과 튜브 사용.
• 의료 기기: 황달(청색광) 또는 피부 질환(자외선) 치료용 광치료 램프에 사용됨.
• 식품 및 음료 가공: 자외선 처리 또는 검사 시스템에 사용.

• 장식 및 건축

• 고급 조명 장치: 영구적이고 내열성인 컬러 요소를 위해 사용.
• 예술 설치물: 소재의 내구성과 발광 특성을 활용.

기술 사양