Augstas tīrības krāsots kvarts caurulis pusvadītājiem

Krāsainu kvērtstikla cauruļu ražošanas process

Krāsainas kvērtstikla caurules galvenokārt izgatavo no augstas tīrības pakāpes saķepināta silīcija (SiO ₂ ) un iegūst savu krāsu, pievienojot noteiktus metālu oksīdu dopantus ražošanas procesa laikā. Krāsa nav virsmas pārklājums, bet ir integrēta visā materiālā. Galvenie procesi ir šādi:

• Siltuma materiālu sagatavošana

Pamata materiāls ir augstas tīrības pakāpes dabiski kvērtskristāli vai sintētisks kvarcs tetrachlorīds (SiCl ₄ ). Vajadzīgie metālu oksīdu krāsojumi tiek sagatavoti precīzi pulverveida formā.

Bieži izmantotie dopanti ietver:

• Kobalta oksīds (Co ₃ O ₄ ): zilām caurulēm.
• Hroma oksīds (Cr ₂ O ₃ ): zaļām caurulēm.
• Mangāna oksīds (Mn ₂ O ₃ ): Priekš purpura/ametista caurulēm.
• Titāna oksīds (TiO ₂ ) un dzelzs oksīds (Fe ₂ O ₃ ): Bieži izmanto kombinācijā brūnas/āmbera caurulēm (kas arī nodrošina UV aizsardzību).
• Zelts (Au) vai sēls (Se): Sarkanām/rozā nokrāsām.

• Dopēšana un homogenizācija

Precīzs krāsvielas pulvera daudzums vienmērīgi sajauc ar sasmalcinātu kvarca izejvielu. Šis solis ir ļoti svarīgs, lai nodrošinātu vienmērīgu krāsas sadalījumu. Dažos procesos, īpaši sintētiskam kvarcam, dopējošanas vielas var ievadīt gāzveida formā, izmantojot tvaiku nogulsnēšanu.

• Kausēšana un formēšana

Dopēto kvarca maisījumu padod augstas temperatūras krāsnī. Ir divas galvenās kausēšanas metodes:

• Elektriskās loka kausēšana: izmanto dabis­kām kvarts kristāliem. Maisījumu kausē ogles tieglā temperatūrā, kas pārsniedz 2000 °C.
• Ķīmiskā tvaika nogulsnēšanās (CVD): izmanto sintētiskam kvartam. Gāzveida savienojumi (piemēram, SiCl ₄ un O ₂ ) kopā ar tvaika veidā ievadītiem krāsvielām tiek ievadīti augstas temperatūras reaktorā, kur tie saslīp un nogulsnējas slāņos uz rotējoša mandeļa, veidojot cauruli.

Kausēšanas laikā vai pēc tās viskozo kvartu formas caurulēs, izmantojot procesus, piemēram, centrifūgu liešanu (veidņu griešana dobas caurules veidošanai) vai vilkšanu (kausēta kvarta vilkšana pāri mandelim).

• Normalizācija

Pēc formēšanas caurules tiek pakāpeniski atdzesētas kontrolētā žāvēšanas krāsnī. Tas novērš iekšējo termisko spriegumu, novērš plaisāšanu un stabilizē dopantu radītos krāscentrus.

• Pabeigšana

Pēc žāvēšanas caurules tiek sagrieztas vajadzīgajā garumā, un galus var apstrādāt ar liesmu vai noslīpēt, lai sasniegtu nepieciešamo izmēru precizitāti un virsmas apdarējumu. Pēc tam tās tiek rūpīgi notīrītas.

Atslēga  Raksturlielumi  of  the  Process:

• Pastāvīgs  Krāsa:  The  krāsa  is iekļauts  un  vai  nē  izbalēt  zem  augsts  temperatūras  vai  UV  ietekme.
• Augstas Temperatūras  Stabilitāte:  Krāsains  kvarts  cepures  saglabāt  the  ērti  termiskā  īpašības  of  nekaitīgs  kvarts.
• Dopanta atkarīgs  Īpašības:  Dažiem  krāsvielas  (piemēram,  titanu/dzelzi  priekš  dzintara)  apzināti  pievienot  funkcionālā funkcija  kā  UV  absorbcija.

Šis  procesus  rezultāti  iENĀK  izturīgs,  augstas darbības  krāsains  kvarts  cepures  lietots  apgaismojumā  (piemēram,  halogēns  lampas,  UV  lampas),  laboratorija  aprīkojums,  pusvadītājs  rīki,  un  dekoratīvi  lietojumprogrammas.

Priekšrocība

Krāsainas kvartscaurules pārmanto tīra izkausēta silīcija pamatlabumus, pievienojot speciālu funkcionalitāti ar integrētiem krāsojumiem. To galvenie priekšrocības ietver:

• Izlasega gaismas caurlaidība/filtrācija: Tas ir galvenais priekšrocība. Dažādas krāsas absorbē un caurlaiž noteiktas gaismas viļņu garumas.

• Piemērs: Balzama/brūnas caurules bloķē ultravioletos (UV) un īsus zilās gaismas viļņu garumus, vienlaikus caurlaižot redzamo gaismu. Tumši violeto "Wood's stikla" caurules caurlaiž garo viļņu UV-A, bet bloķē redzamo gaismu.

• Uzlabota izturība un stabilitāte: Krāsa nav virsmas pārklājums, bet iekustināta kvarts matricā. Tas to padara par:

• Neizbalējošu: Noturīgu pret izbalošanu no intensīvas UV, redzamās gaismas vai siltuma.
• Zarošanas izturīgu: Krāsu nevar nozart.
• Ķīmiski inerco: Saglabā lielisku ķīmisko izturību pret vairumā skābēm un šķīdinātājiem.

• Augsta termiskā veiktspēja: Tāpat kā caurspīdīgs kvarts, krāsainas caurules parāda:

• Ekstrēmu karstuma izturību: Iztur temperatūras līdz 1000–1100 °C.
• Zema termiskā izplešanās: Lieliska pretestība termisko šoku ietekmei.
• Augsta tīrība: Novērš piesārņojumu jutīgos procesos.

• Vizuāla indikācija un drošība: Krāsa nodrošina nekavējošu vizuālu identifikāciju par gaismas avota tipu, viļņa garumu vai procesu, uzlabojot drošību un ekspluatācijas skaidrību.

Galvenie pielietojumi

Balstoties uz funkcionalitātes priekšrocībām, krāsainas kvartslakas ir būtiskas vairākās nozarēs:

• Apgaismojums

• Halogēna un kvēlspuldzes: Amber vai sarkanas laka tiek izmantotas apkures spuldzēs, kukaiņu lamatās un tumšajās istabās kā drošas gaismas avoti.
• UV spuldzes:

• Zilā melnā gaisma (BLB): Dziļi violetas laka, ko izmanto izklaides mērķiem, fluorescences pārbaudēs un viltojumu noteikšanā.
• Germicīdas: Speciālas formulējumi, kas ļauj optimālu UV-C (254 nm) caurlaidību dezinfekcijai.

• Speciālas signāllukturi un dekoratīvā apgaismojuma sistēmas: Krāsainiem filtrēm augstas temperatūras armatūrās.

• Pusvadītāju un fotovoltaisko materiālu ražošana

• Difūzijas un oksidācijas krāsnis: Izmantotas kā procesa trubas. Krāsa dažkārt var norādīt trubas tipu vai ligatūru.
• UV cietināšana un fotolitogrāfija: Trubas, kas caurlaiž noteiktas UV viļņa garuma svērtas polimēru cietināšanai vai fotoresistu eksponēšanai.

• Laboratorijas un zinātniskais aprīkojums

• UV-Red spektroskopija: Kā paraugu šūnas vai filtrs.
• Fotoķīmiskie reaktori: Trubas, kas ļauj noteiktiem aktīniem viļņa gariem veicināt ķīmiskas reakcijas.
• Vides kameras: Kā skatu logi ar specifisku spektrālo filtrēšanu.

• Rūpnieciskie un medicīniskie procesi

• Ūdens un gaisa attīrīšana: UV caurlaidīgas trubas dezinfekcijas sistēmās.
• Medicīniskās ierīces: Izmantotas fototerapijas lampās dzeltes (zilais gaisma) vai ādas slimību (UV gaisma) ārstēšanai.
• Pārtikas un dzērienu apstrāde: UV apstrādes vai pārbaudes sistēmās.

• Dekoratīvs un arhitektonisks

• Augstas klases apgaismes armatūras: pastāvīgiem, siltumizturīgiem krāsainiem elementiem.
• Mākslas instalācijas: izmantojot materiāla izturību un luminiscences īpašības.

Tehniskās specifikācijas