1. Кварц шилын үзүүлэлт
1.1 Тодорхойлолт ба үүсэл
Кварц шил, бүтэн хайлан хайлах силика шил гэж бас нэрлэдэг, онцгой цэвэр неорганик шил материала л, түүнд физик ба химийн шинж чанарууд онцгой сайн. Түүнийг онцгой цэвэр кварц кристалл юм удаа синтетик силика анхны материалын үндсэн дээр үйлдвэрлэдэг, үүнд онцгой өндөр температурт хайлах, тундруулалт, формд оруулах, нарийн анилингийн процессын дараа бүтээдэг.
Хэдийгүй ердийн шилтэй харьцуулж, кварц шил 2000–2300℃-ийн онцгой өндөр температурт хайлах технологийг ашиглаж, силика анхны материалыг бүтнээр хайлуулж, дотоод кристалл бүтцийг бүтнээр ариутгаж, нэгэн төрлийн аморф шил төлөв үүсгэдэг. Хатуу хөхрүүлэлт ба хүчдлийн ариутгалын хариу арга хэмжээсүүдийн дараа материал тогтвортой бүтцийн шинж чанаруудыг олж авдэг. Өндөр чанарын кварц шил анхны материалын ба бүтээдийн бүтээл нь үндэсний түвшинд Хитад, Америк, Герман, Япон зэрэг индустриал бүсүүдэд үйлдвэрлэдэг ба дэлхийн өндөр түвшний индустриал ба нарийн үйлдвэрлэлд үйлчилдэг.
1.2 Ангилал ба чанарын стандартууд
Үйлдвэрлэлийн технологийн процессын ба анхдагч материалуудын төрлүүдийн үндсэн дээр кварц шил нь гол төлөв хоёр ангилалд хуваагддаг: байгалийн хайлж холилдсон кварц шил ба синтетик хайлж холилдсон кварц шил .
Байгалийн хайлж холилдсон кварц шил нь өндөр цэвэрлэгдүүн байгалийн кварц элснээс шууд хайлгаж, хувиргаж, хувиргаж гаргаж авдаг. Түүнд тогтвортой ажиллах чадвар ба хувийн үйлдвэрлэлийн үнэний давуу тал байдаг. Синтетик хайлж холилдсон кварц шил нь өндөр цэвэрлэгдүүн силицийн нүүрсүүдийн хий фазын гидролизын аргаар үйлдвэрлэдэг. Түүнд хамгийн бага холимог агуулалт ба илүү сайн оптик ажиллах чадвар байдаг.
Хамгийн том оптик ангилал, полупроводник ангилал ба анагаах ангилал кварц шил нь олон үе шатын цэвэрлэгдүүн ба өндөр нарийн төвөгтэй температурт халааж хөхрүүлэх хүртэлх бүх процессыг дайрдаг, мөн SEMI полупроводник стандартын, FDA-гийн ба Европын нийтийн аюулгүй бүснүүдийн шаардлатын дагуу . Кварц шил нь хамгийн өндөр цэвэрлэгдүүн, хамгийн өндөр температурт түрүүлж төрөлхийн тогтвортой бүтэц, ажиллах чадвар ба онцгой оптик тогтвортой бүтэцтэй бөөршүүлдүүн шинэ материалын төрөл юм. Түүний өндөр түвшний хэрэглээ нь түүрхүүн өсөж буй.
2. Кварц шилын төв шинж чанарууд
2.1 Физик бүтцүүдийн шинж чанарууд
Кварц шилын физик давампилан бүтэц нь түүний нэдүүлэг аморфный кварц (силикат) сүлжээний бүтцээс , экстремально бага дулааны өргөтгөл коэффициент үүнд үндэслэн оршит.
Энэ нь отличная структурная компактность и размерная стабильность , дулааны төрөлхийн коэффициент нь 5,0×10⁻⁷/℃-түүн дээрх хойш, ердийн боросиликат шилынхон 1/20-түүн дээрх хойш. Түүн дээрх хойш хүчтэй хүйтнүүр болон дулааны үе шатаар солигдохын үед трещин үүсгүй, деформацийн үүсгүй тааралдаж чаддаг. Материал нь өндөр хатуушин, өндөр талбайгийн төвдөлт ба гэрлийн онцгой дамжуулалт , ультра нарийн боловсруулалтад нь хангаж, микрон түвшинд, түүн дээрх хойш нанометр түвшинд нарийн бүтэцтүүн шаардлагыг хангаж чаддаг.
Физик хязгаарлалт нь зөвхөн өндөр хатуушин нь хүндрүүлж, боловсруулалт хүндрүүлж, бүтээмжийн бага хүчтнүүр нь бөөрсөг бүтэцтүүн шаардлагыг хангаж чаддаг; түүнийг нарийн шлифовка болон тусгай термокундитсияар үр дүнтэй сайжруулж чаддаг.
2.2 Химийн шинж чанарууд
Өндөр чанарын кварц шилын гол химийн бүрдэл нь аморфный SiO₂ (99,95%–99,9999%) , Al2O3, Fe2O3 болон металлын ион зэрэг арчилгааны бодисын хомсдолтой, өндөр зэрэглэлийн хувьд ppb хэмжээнд хатуу хяналт тавих.
Түүний онцлог химийн хувирдүүр бүтцүүдтэй , бараг бүх хүчил, давс болон органик илрүүлэгчээс халдвар авдаг бөгөөд хэвийн болон өндөр температурын нөхцөлд зөвхөн фтор фүэр болон халуун төвлөрсөн фосфорийн хүчил халдвар авдаг. Энэ хооронд кварц шилэн нь хортой бус, хоргүй, хур тунадасгүй , хагас дамжуулагч, эмнэлэг, химийн болон хүнсний боловсруулах салбарт аюулгүй, бохирдлын гаралтай хэрэглээг хангах.
2.3 Дулааны үзүүлэлт
Кварц шилэн нь маш өндөр температурын эсэргүүцэлтэй байдаг. 1730°C-ийн ургах цэг болон 1200°C-ийн урт удаан хугацааны тасралтгүй үйл ажиллагааны температур - Тийм ээ. Энэ нь өндөр температурын дулааны тогтвортой байдал, хэт бага дулааны дамжуулалттай бөгөөд удаан хугацааны өндөр температурын ажлын нөхцөлд хэлбэлзэл, бөмбөглөх, кристалзлахгүй тогтвортой физик, оптик шинж чанарыг хадгалдаг.
Өндөр температурын цохилт тэсвэртэй нь түүнийг найдвартай дээд температурт дулааныг хадгалах, дулааны тогтвортой байдлыг хангах, шархлаас хамгаалах материал экстремал үйлдвэрлэлийн дээд температурт нөхцөлд өргөн хэрэглэдэг.
3. Кварц шилний давуу талууд
3.1 Хэт өргөн спектрт гэрэл дамжуулан өгч чадах чадвар
Бүх спектрт өндөр гэрлийн дамжуулалт кварц шилний үндсэн үүрэгт давуу тал. Хэдийгүй хэдхэн оптик шилнүүртэй харьцуулахад түүнд гүн ультравиолет, харагдах гэрэл, дунд инфраорук бүсүүдийн хамрах дурангүй өндөр дамжуулалт бүх төрлийн нөхцөлд тогтвортой байх чадвар бий .
Түүнд спектр хазайлт үүсгэлгүй ультравиолет ба инфраорук гэрлийн тусгай үүсгүүрүүдийг үр дүнтэй дамжуулж, оптик системийн өндөр нарийн төвөгтөй байдлыг ба тогтвортой байдлыг хангаж чаддаг. Түүний нийтлэг оптик чанар нь ердийн шил ба полимер оптик материалын чанарын хойно оршит, нарийн оптик ба фотоэлектроник индустрийн хатуу шаардлагуудыг хангаж чаддаг.
3.2 Хэт тогтвортой химийн ба өндөр цэвэр чанар
Дараах давуу талуудын ачаар хэт өндөр химийн инертность ба хэт бага хагас нүүрсүүдийн агууламж , кварц шилэн нь өндөр температур, халдварт орчинд химийн хариу үйлдэл үүсгэхгүй, металлын ионуудыг ургахгүй. Энэ нь халдваргүй даатгалын болон туслах хамгаалалтын арга хэмжээ шаарддаггүй бөгөөд нарийвчилсан инструмент, химийн шилжүүлэг, хагас дамжуулагч шилжинг хоёр дахь зэргийн бохирдуулж, хэт өндөр цэвэршүүлгийн үйлдвэрлэлийн стандартыг хангахгүй.
3.3 Өндөр температурын эсэргүүцэл, дулааны цохилт
Кварц шилний шинж чанар өндөр температурын эсэргүүцэл, температурын хурдацтай өөрчлөлтөд тэсвэртэй - Тийм ээ. Энэ нь урт хугацааны өндөр температурын үйл ажиллагаа болон шууд хүйтэн халуун эргэлтэд хэлбэржилж эсвэл гэмтэхгүй. Энэ нь аж үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж, оптикийн төхөөрөмжийн өндөр температурын тогтвортой байдал, ашиглалтын хугацааг үр дүнтэй сайжруулж, хэтэрхий хүнд ажлын орчинд өндөр найдвартай материалын гүйцэтгэлийг бий болгодог.
3.4 Өндөр хүчин чадалтай, өндөр өртөгтэй
Өндөр чанарын биет бус үйл ажиллагааны материал болох кварц шилэн нь өндөр урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, зуурын дутагдал, эвдрэл дараа дараагийн солих, үйлчилгээ үзүүлэх шаардлагагүй. Хүндрүүлсэн боловсруулалт технологи харин урт хугацааны нийт ашиглалтын зардал нь тусгай хаялт ба өндөр түвшний полимер материалынхонгоос илүү бүүрхүүн.
Түүнд орчин-хамгаалалт, цацраг идэвхгүй бүүрхүүн, дахин боловсруулах боломжтой гэсэн шинж чанарууд бүүрхүүн, үүнээс үүдүүлж үндэсний төвшний индустриал бүүрхүүн нарийн үйлдвэрлэл ба урт хугацааны ногоон хөгжлийн шаардлажуудыг хангажууд.
4. Кварц шилд тодорхой хүрээний хэрэглээ
4.1 Хагас дамжуулагч ба оптоэлектроникийн салбар
Хагас дамжуулагчдын үйлдвэрлэлд гол өндөр цэвэрлэгдүүн тусламж материал хүрээнд кварц шил нь өргөн хэрэглэдүүн. пластина диффузиян уурхай, шүүрүүлэх камер, фотолитографийн оптик хэсгүүд . Түүний өндөр цэвэрлэгдүүн шинж чанар ба тогтвортой оптик үйлдүүлэл пластинас бохирдожууд, оптик хазайлт үүсэжүүдийг үлдүүлжүүд, нарийн чанартай микросхемын үйлдвэрлэлд дэмжлүүн үзүүлжүүд.
4.2 Химийн ба лабораторийн салбар
Хүчтэй коррозийн төдийгүй дулаан төдийгүй төвөгтэй нөхцөлд түүнийг хийдүүн кварцын таваанууд, урвалын савууд, конденсаторын хоолойнууд ба туршилтын багаж хэрэгсэл дөрвөн зуун градус Цельсийн температурт химийн урвал, уусмалын цэвэрлэх ба нарийн туршилтын лабораторийн нөхцөлд ашиглагдахад тохиромжтой.
4.3 Оптик ба гэрэлтүүлэх үйлдвэрлэл
Ультравиолет ба инфраулаан туяа дамжуулж чадах чадварын үлэмж сайн бүтэцтэй кварц шил нь УВ гэрлийн хоолойнууд, инфраулаан халаах линзүүд, нарийн оптик линзүүд ба лазер төхөөрөмжүүдийн цонхнууд -д ашиглагдахад тохиромжтой. Түүн дээр суурилж, антисептик гэрлийн төхөөрөмжүүд, үйлдвэрлэлийн халаах төхөөрөмжүүд ба оптик холбооны төхөөрөмжүүд бүтээдэг.
4.4 Өндөр температурт үйлдвэрлэл
Кварц хоолойнууд, кварц хавтангууд ба онцгой хэлбэртүүд хийн үйлдвэрлэлд ашиглагдахад тохиромжтой. Түүнийг үйлдвэрлэлийн тугааруудын дууныг хадгалах, өндөр температурт ажиглах цонхнууд ба дууныг хадгалах бүтэцтүүд рүү боловсруулж, үйлдвэрлэлийн шугамын өндөр температурт аюулгүй байх, ажиллах тогтвортой байх чадварыг нэмэгдүүлдэг.
4.5 Медицин ба орчин үйлдвэрлэл
Эрүүл мэндийн зориулалтаар үйлдвэрлэсэн өндөр цэвэрлэгээтэй кварц шилэн нь хортой, стерил биш бөгөөд эмнэлгийн ультра улаан туяаны халдварт өвчнөөс ангижруулах тоног төхөөрөмж, биологийн реакцийн сав, ус цэвэрлэх стерилжилтын тоног төхөөрөмж - Тийм ээ. Энэ нь тогтвортой, аюулгүй үйл ажиллагаа нь эмнэлгийн болон байгаль орчныг хамгаалах ариун цэврийн хатуу стандартыг хангасан байна.
Тунгалаг кварц шилэн хоолойн техникийн мэдээлэл
| Шинж чанарын агуулга |
Нэгж |
Шинж чанарын индекс |
| SIO2 цэвэршилт |
% |
99.95 |
| Нягт |
k г/cm³ |
2.2×103 |
| Хүч |
KHN 100 |
570 |
| Растяжим хүч |
Па(Н/ ㎡) |
4.8×107 |
| Сунгах дүрс |
Pa |
>1.1×109 |
| Халуунд тэсвэрлэх коэффициент |
см/см℃ |
5.5×10-7 |
| Дулааны дамжуулалт |
Вт/м℃ |
1.4 |
| Тодорхой дулаан |
Ж/кг℃ |
660 |
| Чимэглэлийн цэцэрлэг |
℃ |
1630 |
| Дээд хэмийн тасралтгүй ажиллагаа |
℃ |
1100 |
EN
