Tiub Ujian Kuarza dengan Satu Hujung Tertutup untuk Perkakas Makmal Kaca

Takrifan tiub ujian kuarsa

Tiub ujian kuartz adalah komponen makmal dan perindustrian berprestasi tinggi yang sangat diperlukan, diperbuat daripada silika lebur berkualiti tinggi dengan kandungan silika sebanyak 99.9% atau lebih, manakala varian premium boleh mencapai ketulenan SiO₂ sehingga 99.99%. Proses pengeluaran melibatkan peleburan hablur kuartz semula jadi pada suhu sangat tinggi iaitu kira-kira 2000°C, diikuti dengan teknik pemprosesan tepat seperti peregangan dan pembentukan untuk memastikan ketebalan dinding yang seragam dan integriti struktur. Tiub-tiub ini berbeza daripada kaca biasa dan alternatif borosilikat kerana gabungan luar biasa sifat terma, kimia, optik, dan mekanikalnya, menjadikannya tidak dapat digantikan dalam pelbagai situasi yang memerlukan prestasi tinggi.

Proses tabung ujian kuarsa

Tiub kuarsa dikeluarkan melalui proses peleburan dan penarikan berterusan. Bahan mentah dimasukkan ke dalam relau suhu tinggi, di mana ia dileburkan. Kuarza cair kemudian ditarik melalui acuan untuk membentuk tiub berterusan dengan diameter dan ketebalan dinding tertentu. Proses ini memerlukan kawalan yang tepat bagi memastikan ketepatan dimensi serta mencegah pembentukan gelembung dan bendasing. Langkah-langkah seterusnya mungkin termasuk pemotongan, penggilapan api pada hujung untuk mengelakkan retak, dan pelbagai operasi pemesinan.

Ciri-ciri tabung ujian kuarsa

1. Sifat Terma Luaran Biasa
Ketahanan Suhu Tinggi: Tiub kuarsa mempunyai takat lembut yang sangat tinggi dan boleh digunakan secara berterusan pada suhu sehingga 1100°C. Ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam relau, proses resapan, dan perlindungan termokopel suhu tinggi.
Rintangan Kesan Terma Luar Biasa: Mereka mampu menahan perubahan suhu yang pantas dan melampau tanpa retak, satu sifat yang diperoleh daripada pekali pengembangan terma yang sangat rendah.

2. Kejernihan Optik Yang Unggul
Tiub kuartz, terutamanya yang diperbuat daripada kuartz lebur berkualiti tinggi, menawarkan penghantaran cahaya yang sangat baik merentasi spektrum cahaya yang luas. Mereka sangat lutsinar kepada cahaya ultraviolet (UV), cahaya nampak, dan cahaya inframerah (IR). Ini menjadikan mereka sesuai untuk pencahayaan UV (contohnya, lampu wap raksa), fotolitografi semikonduktor, dan pelbagai alat optik.

3. Ketulenan Tinggi dan Kestabilan Kimia
Kuartz secara semula jadi bersifat lengai secara kimia. Tiub kuartz sangat rintang terhadap kebanyakan asid, garam, dan halogen (seperti klorin dan bromin) pada suhu tinggi. Ketulenan tinggi ini mengelakkan pencemaran dalam proses sensitif seperti pembuatan wafer semikonduktor dan pengeluaran farmaseutikal.

4. Penebat Elektrik Yang Baik
Dengan ketahanan elektrik yang tinggi dan kehilangan dielektrik yang rendah, tiub kuartz merupakan penebat elektrik yang sangat baik, walaupun pada suhu yang sangat tinggi. Ini adalah penting untuk aplikasi dalam pencahayaan, sistem laser, dan elemen pemanas elektrik suhu tinggi.

5. Sifat Mekanikal dan Fizikal
Mereka memiliki kekuatan mekanikal dan kekakuan yang baik di bawah beban mampatan. Walau bagaimanapun, seperti kebanyakan peralatan kaca, mereka rapuh dan boleh rosak akibat hentaman atau salah guna mekanikal jika tidak dikendalikan dengan betul.

Aplikasi tiub kaca kuartz

1. Penyelidikan Saintifik dan Bidang Makmal (Senario Aplikasi Utama)
Rekahan kimia suhu tinggi sesuai untuk eksperimen yang memerlukan suhu tinggi berterusan atau seketika, seperti pengujian aktiviti mangkin, sintesis bahan tak organik (contohnya, penyediaan hablur oksida), dan tindak balas penguraian haba (contohnya, penguraian karbonat pada suhu tinggi). Rekahan ini mampu menahan suhu tinggi berterusan sehingga 1200℃ dan suhu tinggi jangka pendek sehingga 1450℃, dengan kestabilan haba yang sangat baik untuk menahan perubahan suhu yang pantas (contohnya, dikeluarkan terus dari relau suhu tinggi ke suhu bilik) tanpa retak.

2. Rawatan Awal dan Analisis Sampel
Pengesanan logam berat: Digunakan sebagai bekas pencernaan sampel untuk Spektroskopi Penyerapan Atom (AAS) dan Spektrometri Emisi Optik Plasma Teraruh (ICP-OES), ia boleh menahan kakisan oleh asid kuat seperti asid nitrik pekat dan asid hidrofluorik, mengelakkan pencemaran sampel dan memastikan ketepatan pengesanan.

Pemurnian organik/inorganik: Digunakan dalam penyulingan, pembaikan, refluks, dan operasi lainnya, sangat sesuai untuk pemisahan dan pemurnian sampel ber-titik didih tinggi dan bersifat mudah haus yang kuat (contohnya, rawatan sebatian organik mengandungi halogen).

Bekas sokongan bagi analisis spektroskopi mempunyai ketelusan cahaya yang sangat tinggi (>90%) dalam julat spektrum 190nm~2500nm (ultraviolet, kelihatan, inframerah dekat). Ia kerap digunakan sebagai kuvet untuk spektrofotometer UV-Vis dan sel sampel untuk spektroskopi fluoresens, membolehkan pemerhatian proses tindak balas secara masa nyata tanpa mengganggu isyarat spektral.

Dalam penyelidikan biologi dan farmaseutikal, mereka digunakan untuk pensterilan suhu tinggi sampel biologi (contohnya, rawatan suhu tinggi terhadap media kultur mikroorganisma), ujian kestabilan ubat (simulasi persekitaran simpanan suhu tinggi), dan pengesanan ketulenan vaksin serta agen biologi (pencernaan rintang asid-alkali untuk mengelakkan pencemaran protein/asid nukleik). Permukaan bukan liang mereka menghalang penyerapan mikroorganisma, memenuhi keperluan steril.

3. Bidang Optik dan Perubatan
Pembuatan peranti optik: Digunakan untuk penarikan preform gentian optik dan percetakan suhu tinggi kanta optik. Ketelusan cahaya tinggi dan kestabilan dimensi mereka memastikan keseragaman indeks biasan dan ketepatan peranti optik.

  
Parameter Teknikal