Plat kaca kuarsa adalah bahan industri istimewa yang diperbuat daripada silikon dioksida kelulusan tinggi (kelulusan ≥99.99%) melalui proses leburan, pemotongan dan penggilapan. Plat kaca kuarsa mempunyai kekerasan Mohs 7, rintangan suhu tinggi (suhu perkhidmatan jangka panjang sehingga 1100℃), pengembangan haba yang rendah, kestabilan haba yang tinggi serta penebat elektrik yang sangat baik. Dalam keadaan biasa, plat kaca kuarsa adalah tidak berwarna dan lutsinar, dengan kebolehtelapan cahaya kelihatan melebihi 85%.
Mengikut prestasi spektrum, plat kaca kuarsa dikelaskan kepada tiga jenis: JGS1 (sinar ultraviolet jauh), JGS2 (sinar ultraviolet), dan JGS3 (inframerah), yang masing-masing sepadan dengan ciri-ciri transmisi cahaya tinggi dalam julat ultraviolet 185-250nm dan 200-250nm serta kawasan inframerah. Prestasi optiknya dipengaruhi oleh pantulan, serakan, dan kandungan bendasing hidroksil. Melalui proses penggilapan tunggal atau berkembar, kekasaran permukaan kurang daripada 5A boleh dicapai. Plat kaca kuarsa digunakan secara meluas dalam bidang semikonduktor, sistem laser, instrumen optik presisi, peralatan perubatan dan lain-lain, serta merupakan bahan teras bagi komponen utama dalam persekitaran suhu tinggi dan korosif.
Sifat optik plat kaca kuarsa mempunyai ciri unik tersendiri. Plat kaca kuarsa bukan sahaja boleh menyalurkan sinaran ultraviolet jauh, iaitu yang terbaik di kalangan semua bahan yang membenarkan penghantaran ultraviolet, tetapi juga boleh menyalurkan cahaya kelihatan dan spektrum inframerah dekat. Disebabkan oleh rintangan suhu tinggi, pekali pengembangan haba yang sangat kecil, kestabilan kimia yang baik, serta fakta bahawa gelembung udara, jalur dan keseragamannya mampu menyaingi kaca optik biasa, kaca kuarsa merupakan bahan optik yang tidak dapat dipisahkan dengan pekali optik yang stabil tinggi untuk operasi dalam pelbagai keadaan yang sukar.
Ia boleh dikelaskan kepada tiga kategori mengikut prestasi optiknya:
1. Plat kaca kuarsa optik ultraviolet jauh JGS1
Lutsinar dalam spektrum ultraviolet dan cahaya kelihatan; Tiada jalur penyerapan dalam julat panjang gelombang 185-250nm. Terdapat jalur penyerapan kuat dalam julat panjang gelombang 2600-2800nm. Tiada pengeluaran cahaya, sinaran cahaya stabil.
2. Plat kaca kuarsa optik ultraviolet JGS2
Telus dalam spektrum cahaya ultraviolet dan boleh nampak; Tiada jalur penyerapan dalam julat panjang gelombang 200-250nm. Terdapat jalur penyerapan yang kuat dalam julat panjang gelombang 2600-2800nm. Bukan berpendarfluor, sinaran cahaya stabil.
3. Plat kaca kuarsa optik inframerah JGS3
Telus dalam julat spektrum boleh nampak dan inframerah; Tiada jalur penyerapan yang jelas dalam julat 2600-2800nm.
Berbanding kaca silikat biasa, plat kaca kuarsa telus mempunyai prestasi penghantaran yang unggul di keseluruhan julat panjang gelombang. Penghantaran spektrum dalam kawasan inframerah adalah lebih tinggi berbanding kaca biasa. Dalam kawasan boleh nampak, penghantaran kaca kuarsa juga agak tinggi. Dalam kawasan spektrum ultraviolet, terutamanya dalam kawasan ultraviolet gelombang pendek, penghantaran spektrumnya jauh lebih baik berbanding kaca lain.
Kebolehtelapan spektrum dipengaruhi oleh tiga faktor: pantulan, serakan dan penyerapan. Pantulan kaca kuartz secara umumnya adalah 8%, dengan pantulan yang lebih besar dalam kawasan ultraviolet dan pantulan yang lebih kecil dalam kawasan inframerah. Oleh itu, kebolehtelapan kaca kuartz biasanya tidak melebihi 92%. Serakan kaca kuartz adalah relatif kecil dan secara amnya boleh diabaikan. Penyerapan spektrum mempunyai hubungan rapat dengan kandungan bendasing dan proses pengeluaran kaca kuartz. Tahap kebolehtelapan dalam jalur di bawah 200 nanometer menunjukkan jumlah bendasing logam. Penyerapan pada 240 nanometer menunjukkan jumlah struktur tanpa oksigen. Penyerapan dalam jalur kelihatan disebabkan oleh kehadiran ion logam peralihan. Penyerapan pada 2730 nanometer adalah puncak penyerapan kumpulan hidroksil, yang boleh digunakan untuk mengira kandungan kumpulan hidroksil.
Plat kaca kuarsa adalah kaca teknikal industri istimewa yang diperbuat daripada silikon dioksida dan merupakan bahan asas yang sangat unggul. Plat kaca kuarsa mempunyai siri ciri fizikal dan kimia yang sangat baik, seperti:
1. Tahan suhu tinggi. Takat lembut plat kaca kuarsa adalah kira-kira 1730℃. Ia boleh digunakan dalam jangka masa yang lama pada suhu 1100℃, manakala suhu pengendalian jangka pendek maksimum boleh mencapai 1450℃.
2. Tahan kakisan. Kecuali pada asid hidrofluorik, plat kaca kuarsa hampir tidak mengalami tindak balas kimia dengan bahan berasid lain. Ketahanan asidnya adalah 30 kali ganda berbanding seramik dan 150 kali ganda berbanding keluli tahan karat. Terutamanya pada suhu tinggi, kestabilan kimianya tidak dapat disamai oleh sebarang bahan kejuruteraan lain.
3. Kestabilan haba yang baik. Plat kaca kuarsa mempunyai pekali pengembangan haba yang sangat kecil dan boleh menahan perubahan suhu yang drastik. Malah apabila dipanaskan sehingga kira-kira 1100℃ dan kemudian diletakkan di dalam air pada suhu bilik, ia tidak akan retak.
4. Prestasi penghantaran cahaya yang baik. Plat kaca kuarsa mempunyai prestasi penghantaran cahaya yang sangat baik di seluruh jalur spektrum daripada ultraungu hingga inframerah. Kadar penghantaran cahaya kelihatan adalah di atas 93%, dan khususnya di kawasan spektrum ultraungu, penghantaran maksimum boleh mencapai lebih daripada 80%.
Pemprosesan lanjut plat kaca kuarsa:
Menggilap kedua-dua belah, menggilap satu belah dan mengisar satu belah, menggilap enam belah, meluburkan dengan laser, menceruk tepi, menggilap tepi dengan api, menyembur pasir, membuat alur, salutan emas, salutan aluminium dan sebagainya.
Dalam bidang sistem pengecapan UV, pengintegrasian plat kuarsa merupakan pilihan yang utama. Plat-plat ini menawarkan pelbagai kelebihan yang meningkatkan kecekapan, kualiti, dan jangka hayat proses pengecapan secara ketara. Daripada menapis sinaran inframerah yang berbahaya sehingga memastikan penghantaran UV yang optimum, plat kuarsa memainkan peranan penting dalam pelbagai industri di mana ketepatan dan kualiti adalah yang utama.
Salah satu fungsi utama plat kuarsa dalam sistem penyinaran UV adalah keupayaannya untuk menapis sinaran inframerah (IR) sambil membenarkan sinaran UV melaluinya. Ciri ini adalah penting untuk mengekalkan kawalan suhu yang berkesan dalam sistem tersebut. Dengan menghalang peningkatan haba berlebihan, plat kuarsa melindungi substrat yang dirawat dan komponen sistem UV itu sendiri daripada kerosakan berkemungkinan. Ciri ini sangat berguna dalam aplikasi di mana pengekalan suhu tertentu adalah kritikal, seperti dalam proses penyinaran permukaan berketumpatan rendah atau ringan.
Aplikasi plat kaca kuarsa:
Pembentukan plat kaca kuarsa adalah hasil daripada leburannya mempunyai kelikatan yang sangat tinggi pada suhu tinggi. Plat kaca kuarsa digunakan secara meluas dalam pengeluaran semikonduktor, sumber cahaya elektrik, peranti komunikasi semikonduktor, laser, instrumen optik, instrumen makmal, kelengkapan elektrik, peralatan perubatan, serta instrumen kimia yang tahan suhu tinggi dan rintang kakisan, selain digunakan dalam industri kimia, elektronik, metalurgi, bahan binaan, dan pertahanan negara.
EN
