Kvarcinis bandymo vamzdelis su vienu uždaru galu laboratorinei stiklinei

Kvarcinio bandomojo vamzdelio apibrėžimas

Kvarcinės bandymo kolbos yra nepakeičiamos aukštos kokybės laboratorinės ir pramoninės detalės, pagamintos iš didelės grynumo sulietos silicos, paprastai turinčios 99,9 % arba daugiau silikos, o aukščiausios kokybės atmainos pasiekia 99,99 % SiO₂ grynumą. Gamybos procesas apima natūralių kvarco kristalų lydymą labai aukštoje temperatūroje – apie 2000 °C, po kurio sekasi tikslūs apdorojimo metodai, tokie kaip tempimas ir formavimas, kad būtų užtikrintas vienodas sienelių storis ir konstrukcinis vientisumas. Šios kolbos išsiskiria iš įprastinio stiklo ir borosilikato alternatyvų dėl išskirtinio šiluminės, cheminės, optinės ir mechaninės savybių derinio, todėl jos nepakeičiamos daugelyje sudėtingų taikymo srityse.

Kvarcinio bando bandymo procesai

Kvartiniai vamzdeliai gaminami tolydžio lydymo ir tempties būdu. Žaliava paduodama į aukštos temperatūros krosnį, kur ji ištirpsta. Išsilydęs kvarcas tada tempiamas per mentį, kad susidarytų tolygus vamzdelis su tam tikru skersmeniu ir sienelės storiu. Procesui reikalingas tikslus valdymas, siekiant užtikrinti matmenų tikslumą ir išvengti burbuliukų bei priemaišų susidarymo. Vėlesni etapai gali apimti pjovimą, galų apipjaustymą liepsna, kad būtų išvengta įtrūkimų, bei įvairias mechanines apdirbimo operacijas.

Kvarcinio bando charakteristikos

1. Išskirtinės šiluminės savybės
Aukšta temperatūra atsparumas: Kvartiniai vamzdeliai turi labai aukštą minkštėjimo tašką ir gali būti naudojami nuolat iki 1100 °C temperatūroje. Dėl to jie puikiai tinka krosnims, difuzijos procesams ir aukštos temperatūros termoporų apsaugai.
Išskirtinis šiluminio smūgio atsparumas: jie gali išlaikyti staigius ir ekstremalius temperatūros pokyčius, nesuskeldėdami, dėl labai mažo šiluminio plėtimosi koeficiento.

2. Aukštas optinis skaidrumas
Kvarciniai vamzdžiai, ypač tie, kurie pagaminti iš aukštos grynumo lyties sulituoto kvarco, pasižymi puikiu šviesos pralaidumu per plačią spektro dalį. Jie yra labai skaidrūs ultravioletinei (UV), matomajai ir infraraudonajai (IR) šviesai. Dėl to jie puikiai tinka naudoti UV apšvietime (pvz., gyvsidabrio garų lempose), puslaidininkų fotolitografijoje bei įvairiose optinėse priemonėse.

3. Aukštas grynumas ir cheminė stabilumas
Kvarcas yra savo prigimtimi chemiškai inertus. Kvarciniai vamzdžiai yra labai atsparūs daugumai rūgščių, druskų ir halogenų (tokių kaip chloras ir bromas) padidėjusioje temperatūroje. Šis aukštas grynumas neleidžia užteršimo jautriuose procesuose, tokiuose kaip puslaidininkinių plokštelių gamyba ar vaistų gamyba.

4. Geras elektroizoliavimas
Dėl didelio elektrinio atsparumo ir mažo dielektrinių nuostolių kvartciniai vamzdžiai yra puikūs elektroizoliatoriai net esant labai aukštai temperatūrai. Tai ypač svarbu apšvietimo, lazerinių sistemų bei aukštoje temperatūroje veikiančių elektrinių šildytuvų elementų taikymui.

5. Mechaniniai ir fiziniai savybės
Jie pasižymi gera mechanine stiprumo ir standumu esant suspaudimo apkrovoms. Tačiau kaip ir dauguma stiklinių indų, jie yra trapūs ir gali būti pažeidžiami smūgių ar mechaninio pažeidimo, jei nenaudojami tinkamai.

Kvartcinio stiklo vamzdžio taikymas

1. Moksliniai tyrimai ir laboratorinė sritis (pagrindiniai taikymo scenarijai)
Aukštos temperatūros cheminės reakcijos indai tinka eksperimentams, kuriems reikia ilgalaikės ar trumpalaikės aukštos temperatūros, pvz., katalizatorių aktyvumo testavimui, neorganinių medžiagų sintezei (pvz., oksidų kristalų gaminimui) ir šiluminiam skilimui (pvz., karbonatų aukštoje temperatūroje skaidymui). Jie gali išlaikyti nuolatinę 1200 ℃ temperatūrą ir trumpalaikę 1450 ℃ temperatūrą, taip pat pasižymi puikia termine stabilumu, kad atlaikytų staigius temperatūros pokyčius (pvz., tiesioginį išėmimą iš aukštos temperatūros krosnies į kambario temperatūrą), nesuskeldėjant.

2. Mėginio paruošimas ir analizė
Sunkiųjų metalų aptikimas: naudojami kaip mėginių suvirinimo indai atominei absorbcijos spektroskopijai (AAS) ir indukcingai susietos plazmos optinei emisijos spektroskopijai (ICP-OES), jie gali atlaikyti stiprių rūgščių, tokių kaip koncentruota azoto rūgštis ir fluorūrinė rūgštis, koroziją, vengiant mėginio užteršimo ir užtikrinant tikslų aptikimą.

Organinė/neorganinė valymo procedūra: Taikoma distiliacijai, rektyfikacijai, grąžinimui ir kitiems procesams, ypač tinka aukšto virimo taško, stipriai korozines medžiagas turinčių mėginių (pvz., halogenus turinčių organinių junginių) atskyrimui ir valymui.

Spektroskopinio analizės indai turi itin aukštą šviesos pralaidumą (>90 %) bangos ilgių diapazone nuo 190 nm iki 2500 nm (ultravioletinė, matomoji, artimoji infraraudonoji spinduliuotė). Jie dažnai naudojami kaip kiveti UV-VIS spektrofotometrams bei mėginių talpyklės fluorescencinei spektroskopijai, leidžiant realiu laiku stebėti reakcijos eigą, nesutrikdant spektrinių signalų.

Biologiniuose ir farmaciniuose tyrimuose jie naudojami aukštoje temperatūroje sterilizuoti biologines medžiagas (pvz., mikroorganizmų kultūrų terpės termoinkubacija), atlikti vaistų stabilumo tyrimus (aukštos temperatūros saugojimo sąlygų modeliavimas) bei nustatyti vakcinų ir biologinių preparatų grynumą (rūgščių ir šarmų atsparus virimas, siekiant išvengti baltymų/nukleino rūgščių užteršimo). Jų neperpus paviršius neleidžia mikroorganizmams prilipti, todėl atitinka sterilitys reikalavimus.

3. Optiniai ir medicinos sritys
Optinių prietaisų gamyba: naudojama optinių pluoštų preformų traukimui ir optinių lęšių aukštoje temperatūroje formavimui. Jų didelis šviesos skaidrumas ir matmenų stabilumas užtikrina optinių prietaisų lūžio indekso vientisumą ir tikslumą.

  
Techniniai parametrai