Strona główna>Produkty>Szczególne szkło>Płyta/Pierścień Kwarcowy
Wyd exceptionalna przejrzystość optyczna :
Przepuszczalność światła powyżej 90% w zakresach UV, widzialnym i podczerwonym (180 nm–3500 nm)
Wyróżniająca się stabilność termiczna:
Prawie zerowy współczynnik rozszerzalności termicznej (0,55×10⁻⁶/°C) , odporny na szok termiczny i odkształcenia
Doskonała odporność chemiczna:
Obojętny wobec większości kwasów, zasad i rozpuszczalników organicznych , idealny dla środowisk korozyjnych
Przewodność cieplna :
1,4 W/m·K, umożliwiający wydajny transfer ciepła
Maksymalna temperatura pracy :
1200 °C przez krótki czas temperatura robocza przez długi czas do 1100°C
Czystość:
99.99% wysokoczysty kwarc topiony, zapewniający minimalne zakłócenia przez zanieczyszczenia
Twardość:
5,3–6,5 w skali Mohsa , zapewniając doskonałą odporność na zadrapania
Szczegóły produktu
Podstawowym materiałem dysku z kwarcu topionego jest amorficzny dwutlenek krzemu, który nie wykazuje efektu piezoelektrycznego. Jego doskonałe właściwości optyczne ( wysoka przepuszczalność światła , szeroka przepuszczalność dla światła ) oraz bardzo niski współczynnik rozszerzalności termicznej, wysoka stabilność chemiczna i odporność na wysokie temperatury sprawiają, że jest on szeroko stosowany w optyce, półprzewodnikach, komunikacji optycznej oraz innych dziedzinach.
Podstawą procesu wytwarzania przezroczystego dysku z kwarcu stopionego jest stopienie surowych piasków kwarcowych w wysokiej temperaturze w celu utworzenia jednorodnego ciała szklanego, a następnie formowanie na gorąco i obróbka na zimno.
1. Produkcja przejrzystej płyty kwarcowej
Etap pierwszy: Przygotowanie surowców i topnienie
Jest to podstawa całego procesu, która decyduje o czystości i podstawowych właściwościach materiału.
1.1 Dobór i przetwarzanie surowca do płyty szkła kwarcowego
Surowce: Stosuje się wysokoczysty naturalny piasek kwarcowy lub syntetyczny proszek krzemowy. W zastosowaniach optycznych wymagana jest ekstremalnie wysoka czystość, a całkowita zawartość metali zanieczyszczających musi zwykle być niższa niż kilka części na milion (ppm).
Przetwarzanie: Surowce należy oczyścić metodami fizycznymi i chemicznymi, takimi jak flotacja, separacja magnetyczna i płukanie kwasem, w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak jony metali i pył.
1.2 Topienie
Cel: Przekształcenie krystalicznego piasku kwarcowego (SiO₂) w amorficzne szkło kwarcowe topione.
Metody: Istnieją głównie dwa typy
Metoda topienia elektrycznego:
W piecu elektrycznym chronionym próżnią lub gazem obojętnym (np. argonem) temperatura przekraczająca 2000°C uzyskiwana jest za pomocą łuku generowanego przez elektrody lub piec grafitowy.
Metoda ta pozwala wytwarzać szkło kwarcowe topione z bardzo niskie stężenie jonów wodorotlenkowych (OH⁻) , co czyni go odpowiednim do zastosowań w zakresie ultrafioletu (UV)
Metoda syntezy płomieniowej:
Proszek z piasku kwarcowego jest rozpylany na tarczę przy użyciu płomienia wodorowo-tlenowego lub tlenowo-wodorowego, a następnie napylany warstwowo metodą otaczania.
Szklane kwarcowe wytwarzane tą metodą zwykle zawierają stosunkowo wysoką zawartość OH, są odpowiednie do pasma podczerwieni i mogą być używane do produkcji dużych półproduktów.
1.3 Formowanie i wyżarzanie
Cel: Uformowanie stopionego szkła kwarcowego w wymaganą początkową formę (np. bryłę, pręt, płytę) oraz usunięcie naprężeń wewnętrznych.
Proces: Roztopione szkło kwarcowe wprowadza się do formy lub tworzy się tzw. „surowiec” o określonym kształcie, kontrolując proces chłodzenia. Następnie surowiec umieszcza się w piecu wyżarzalnym i powoli przepuszcza przez precyzyjnie kontrolowany zakres temperatur (np. od powyżej 1100 °C do poniżej 800 °C ). Dzięki temu procesowi można w maksymalnym stopniu zminimalizować i ujednolicić wewnętrzne naprężenia termiczne, zapobiegając pękaniom lub odkształceniom podczas dalszej obróbki lub eksploatacji.
2. Zalety dysku kwarcowego:
2.1 Wyjątkowe właściwości optyczne:
Wysoka przepustowość dysk kwarcowy charakteryzuje się bardzo wysoką przepuszczalnością w szerokim zakresie widmowym, od głębokiego ultrafioletu (UV) do bliskiej podczerwieni (NIR) .
Niska fluorescencja : Kwartzowy dysk ma w swej naturze niską fluorescencję tła, która jest kluczowa dla czułych pomiarów optycznych.
2.2 Doskonała stabilność termiczna:
Bardzo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej: Wysoce odporna na szok termiczny i odkształcenia przy szybkich zmianach temperatury.
Wysoki punkt zmiękczenia: dysk kwarcowy może wytrzymać bardzo wysokie temperatury robocze. Płyty kwarcowe może wytrzymać 1100 stopni przez długi czas i krótki czas temperatury roboczej jest 1200 stopni .
2.3 Doskonała czystość chemiczna i odporność:
Obojętność chemiczna: Wysoka odporność na korozję przez większość kwasów, soli i metali. Oprócz kwasu fluorowodorowego, szkło kwarcowe niemal nie reaguje z innymi kwasami stosowanymi w procesach chemicznych, a jego odporność kwasowa jest 30 razy większa niż ceramiki kwasoodpornej i 150 razy większa niż stali nierdzewnej.
2.4 Doskonała wydajność izolacji elektrycznej:
Wartość oporu szklanego dysku kwarcowego jest równa 10 000-krotności szkła zwykłego. Jest doskonałym materiałem izolacyjnym elektrycznie i zachowuje dobre właściwości elektryczne nawet w wysokich temperaturach.
Wysoka czystość: Dysk kwarcowy może być produkowany z ekstremalnie niskim poziomem zanieczyszczeń, zapobiegając zanieczyszczeniu w wrażliwych procesach.
Doskonała izolacja elektryczna: Dysk kwarcowy charakteryzuje się wysoką wytrzymałością dielektryczną i niskimi stratami dielektrycznymi.
Wysoki próg uszkodzenia laserowego: wytrzymać wysokomoczeniowe wiązki laserowe bez uszkodzenia , co czyni je idealnymi do zastosowań laserowych.
3. Główne dziedziny zastosowania:
3.1 Optyka i fotonika:
Soczewki, okna i pryzmaty: Stosowane w urządzeniach litografii UV, systemach laserowych o dużej mocy, teleskopach oraz instrumentach spektroskopowych.
3.2 Włókna optyczne:
Materiał rdzeniowy dla włókien optycznych o wysokiej czystości stosowanych w telekomunikacji i przesyłaniu danych.
3.3 Produkcja półprzewodników:
Nośniki krzemowych płytek i rury procesowe: stosowane jako tygle, rury dyfuzyjne i łódki na płytki w procesach wysokotemperaturowych związanych z wyrostem kryształów krzemu i produkcją układów scalonych ze względu na ich czystość i stabilność termiczną
3.4 Oświetlenie:
Lampy wyładowcze wysokiej intensywności (HID): Stosowane jako materiał obudowy lamp rtęciowych, metalohalogenkowych i ksenonowych, ponieważ wytrzymuje wysokie temperatury oraz promieniowanie UV.
3.5 Sprzęt laboratoryjny:
Kuwety i sprzęt laboratoryjny: stosowane do Spektroskopii UV-Vis oraz w zastosowaniach wymagających obojętności chemicznej i odporności na szok termiczny.
Dane techniczne przezroczystego dysku kwarcowego
zawartość właściwości |
wskaźnik właściwości |
gęstość |
2,21 g/cm³ 3 |
wytrzymałość na rozciąganie |
4.9×107Pa (N/m 2) |
wytrzymałość na ściskanie |
>1.1×109 Pa |
współczynnik rozszerzalności cieplnej (20 °C–300 °C) |
5.5×10−7cm/cm℃ |
przewodność cieplna (20 °C) |
1,4 W/m℃ |
ciepło właściwe (20 °C) |
680 J/kg℃ |
temperatura mięknięcia |
1700℃ |
temperatura wyżarzania |
1210 ℃ |
Historia rozwoju
Prawa patentowe i certyfikaty
Pakiet
Usługi
Często zadawane pytania
Aromatyczny kamień w kształcie sowy z gipsu 3D, odświeżacz powietrza do domu
96 Alumina Ceramic Substrate Wysoka Przewodność Cieplna dla Modułów Oświetlenia LED
Pręt ceramiczny z mikroporowatej nano tlenku glinu Al2O3
Dostosowane kształty precyzyjne płytki i podłoża ze szkła optycznego
EN
