Kvarco flangų gamybos procesas:
- Žaliavų atranka: kaip pradinės žaliavos naudojami aukštos grynumo natūralūs kvarco kristalai arba sintetinis silicio smėlis. Silicio dioksido kiekis dažniausiai viršija 99,9 %, kad būtų užtikrintos puikios savybės.
- Lydymas: žaliava yra kaitinama iki labai aukštos temperatūros (virš 1700 °°C) vakuumoje arba inertinėje aplinkoje esančioje krosnyje (dažnai elektrinės varžos ar indukcinėje krosnyje), kol ji sutirštėja į beoro tiršto lydalio pavidalo kvarcą.
- Formavimas: išlydytas kvarcas tada formuojamas į flangus vienu iš keleto būdų:
- Liejimas: pilama į tikslumo grafitinius arba keramikos formas.
- Centrifūginis liejimas: forma sukinėjama, kad susidarytų tuščiaviduriai cilindriniai dariniai, kurie vėliau apdirbami mechaniniu būdu.
- Kaitinimo presavimas/apdaila: kvarcinės заготовкės fornavimas esant slėgiui, siekiant suslūgimo ir beveik galutinės formos gavimo.
- Atkaitinimas: suformuoti flanžai praeina valdomą, lėtą aušinimo procesą atkaitinimo krosnyje. Tai pašalina vidinius terminius įtempimus, neleidžia įtrūkimams atsirasti ir užtikrina struktūrinę stabilumą.
- Tikslus apdirbimas: atkaitinti заготовкės tiksliai apdirbami naudojant deimantu dengtus įrankius. Tai apima šlifavimą, pjovimą, gręžimą ir privalomąjį apdirbimą, kad būtų pasiekiami galutiniai matmenys, paviršiaus apdaila (dažnai optinio lygio), plokštuma ir tikslūs sandarinimo paviršiai (pvz., Ra < 0,4 μ m) remontui.
- Valymas ir kokybės patikra: intensyvus valymas (pvz., ultragarsinis, rūgštinis valymas) pašalina teršalus. Kiekvienas flanžas tikrinamas pagal matmenis, vizualinius defektus (pūsles, įtraukinius) ir optines savybes. Pažangios metodikos, tokios kaip lazerinė interferometrija, tikrina plokštumą ir lygiagretumą.
Kvarcinių flanžų privalumai:
- Išskirtinis termo stabilumas: itin žemas terminio plėtimosi koeficientas (~5,5 x 10 ⁻⁷ /K) padaro juos labai atsparius termokinetiniam poveikiui. Jie gali išlaikyti staigų šildymą ir aušimą nuo 1000 °C iki kambario temperatūros, nesuskeldėdami.
- Aukštos temperatūros atsparumas: Gali veikti nepertraukiamai iki 1100 °C temperatūroje ir trumpam iki 1300 °C, išlaikydami struktūrinį vientisumą ten, kur metalai suminkštėtų ar slinktų.
- Puiki cheminė grynuma ir inertumas: Pagaminti iš aukštos grynumo SiO 2 - 2 , jie yra neporėti ir labai atsparūs daugumos rūgščių, halogenų ir agresyvių chemikalų korozijai (išskyrus fluoro rūgštį ir karštą fosforo rūgštį). Tai neleidžia užteršimui jautriuose procesuose.
- Puikios optinės savybės: Aukštas skaidrumas per plačią spektrą nuo UV iki artimos infraraudonosios. Tai leidžia vizualiai stebėti procesus, perduoti UV spindulius ir naudoti lazeriniuose taikymuose.
- Puikios elektros izoliacijos savybės: Aukštas dielektrinės stipris ir žema elektrinė laidumas net aukštesnėse temperatūrose, todėl jie yra idealūs puslaidininkių ir vakuumo taikymams.
-
Didelis mechaninis stipris ir kietumas: nors ir trakšti, sujungtas kvartas pasižymi dideliu suspaudimo stipriu ir išlaiko formą esant apkrovai aukštoje temperatūroje, skirtingai nuo daugelio polimerų.
- Ultraaukštos vakuumo sud совimestimumas: itin žemas dujų pralaidumas ir išsiskiriančių dujų kiekiai. Tinkamai apdorotas kaitinimu, prisideda prie ultraaukšto vakuumo (UHV) sąlygų pasiekimo ir palaikymo.
- Ilgas tarnavimo laikas ir matmeninė stabilumas: atsparus atmosferos poveikiui, neplysta ar sensta tipinėmis sąlygomis, ilgainiui išlaiko tikslumą dėl savo stabilumo.
-
Pagrindinį Taikymas: puslaidininkių gamyba (apdirbimas cheminėmis reakcijomis, difuzija, CVD/LPCVD kamerose), šviesolaidžiai, tikslumo optika, lazeriniai sistemos, laboratoriniai ir analitiniai prietaisai, aukštos temperatūros stebėjimo langai bei specializuota apšvieta (aukštos intensyvumo išlydžio lempose).
Pagrindinės kvartinių flanšų taikymo sritys ir naudojimo būdai
Kvarciniai flanžai yra svarbūs komponentai reikliose pramonės šakose dėl jų unikalaus savybių derinio. Jų pagrindiniai taikymai ir specifiniai naudojimo būdai yra tokie:
- Puslaidininkių ir mikroelektronikos gamyba
- Naudojama: kaip apžvalgos langeliai, kamerų apdaila, dujų įvadai ir diagnostikos angos plokštelių apdorojimo įrangose.
- Pagrindinė įranga: plazmos trašeriai, cheminės garų nusodinimo (CVD) ir žemo slėgio CVD (LPCVD) reaktoriai, difuzinės krosnys bei jonų implantatoriai.
- Priežastis: jų grynumas neleidžia užteršti silicio plokštelių, o skaidrumas leidžia vykdyti proceso stebėjimą realiu laiku.
- Optiniai ir fotonikos sektoriai
- Naudojama: kaip galiniai langai, lazerinių vamzdelių korpusai ir tvirtinimo komponentai.
- Pagrindiniai taikymo būdai: aukštos galios lazeriniai sistemos, UV ir IR optiniai įrenginiai, spektrofotometrų kameros ir astronominių teleskopų veidrodžiai (mažo termokinio išsiplėtimo pagrindai).
- Priežastis: išskirtinis perdavimas nuo UV iki IR ir minimalus terminis iškraipymas esant intensyviam šviesos spinduliavimui.
- Aukšto grynumo / žemo slėgio cheminė apdorojimo
- Naudojama: kaip reaktorių apvalkalams, žiūronams koroziniams skysčiams ir sujungimo komponentams eksperimentiniuose įrenginiuose.
- Pagrindiniai procesai: ultragrynų rūgščių, halogenų dujų ir aukštoje temperatūroje specialių chemikalų tvarkymas.
- Priežastis: išskirtinė cheminė neutralumas užtikrina produkto grynumą ir atsparumą visoms rūgštims, išskyrus fluoridines ir karštas fosforines.
- Pažangios apšvietos sistemos
- Naudojama: kaip apvalkalas (išorinis lempa) aukštos intensyvumo išlydžio lempose.
- Pagrindiniai produktai: gyvsidabrio garų lempos, ksenono arkinės lempos ir UV sterilizavimo lempos.
- Priežastis: atlaiko itin aukštas darbo temperatūras (>1000 °C) ir efektyviai praleidžia UV šviesą.
- Moksliniai tyrimai ir analitinė įranga
- Naudojama: kaip langai vakuumo kameroms, mėginių laikikliai krosnyse ir masės spektrometrų komponentai.
- Pagrindinės aplinkos: ultra aukšto vakuumo (UHV) sistemos, elektroniniai mikroskopai ir kosmoso modeliavimo kamerų patalpos.
- Priežastis: itin žemas išsiskyrimas dujų pavidalu ir didelė dimensinė stabilumas vakuumo sąlygose bei temperatūros kaitos metu.
- Specialiosios pramonės technologijos
- Naudojimas: kaip apsauginiai apžvalgos langai aukštos temperatūros krosnyse (pvz., kristalų augimo krosnyse, tokių kaip Czochralski traukikliai) ir srauto komponentai šviesolaidžių preformų gamyboje.
-
Priežastis: išlaiko skaidrumą ir vientisumą esant nuolatinėms aukštoms temperatūroms, leidžiant vizualiai kontroliuoti procesą.
Techninės specifikacijos
Savybių turinys |
Savybių indeksas |
Tankis |
2,2×103 kg/cm³ |
GARBĖ |
580KHN100 |
Tempimo stipris |
4.9×107Pa(N/ ㎡) |
Sužlendinimo jėga |
>1,1×109 Pa |
Šiluminio plėtimosi koeficientas |
5,5×10-7cm/cm℃ |
Šilumos laidumas |
1,4W/m℃ |
Svorinė talpa |
670J/kg℃ |
Minkštinimo temperatūra |
1680℃ |
Atkaitinimo temperatūra |
1215℃ |
EN
