Кварцевая пробирка с одним закрытым концом для лабораторной посуды

Определение кварцевой пробирки

Кварцевые пробирки — это незаменимые высокопроизводительные лабораторные и промышленные компоненты, изготовленные из высокочистого плавленого кварца, как правило, с содержанием диоксида кремния 99,9% или выше, а в премиальных вариантах — до 99,99% чистоты SiO₂. Процесс производства включает плавление природных кварцевых кристаллов при сверхвысокой температуре около 2000 °C с последующей точной обработкой, такой как вытяжка и формовка, для обеспечения равномерной толщины стенок и структурной целостности. Эти трубки отличаются от обычного стекла и боросиликатных аналогов благодаря исключительному сочетанию тепловых, химических, оптических и механических свойств, что делает их незаменимыми во многих ответственных областях применения.

Процессы производства кварцевой пробирки

Кварцевые трубки изготавливаются путем непрерывного плавления и вытягивания. Исходный материал подается в высокотемпературную печь, где он плавится. Расплавленный кварц затем вытягивается через оправку, образуя непрерывную трубку заданного диаметра и толщины стенки. Процесс требует точного контроля для обеспечения размерной точности и предотвращения образования пузырьков и примесей. Последующие этапы могут включать резку, обработку концов пламенем для предотвращения растрескивания и различные механические операции.

Характеристики кварцевой пробирки

1. Исключительные тепловые свойства
Стойкость к высоким температурам: Кварцевые трубки обладают очень высокой температурой размягчения и могут использоваться при температурах до 1100 °C. Это делает их идеальными для применения в печах, процессах диффузии и в качестве защиты термопар при высоких температурах.
Выдающаяся термостойкость: они могут выдерживать резкие и экстремальные перепады температур без растрескивания, что обусловлено их очень низким коэффициентом теплового расширения.

2. Превосходная оптическая прозрачность
Кварцевые трубки, особенно изготовленные из высокочистого плавленого кварца, обеспечивают отличную передачу в широком спектре света. Они высоко прозрачны для ультрафиолетового (УФ), видимого и инфракрасного (ИК) излучения. Это делает их идеальными для УФ-освещения (например, ртутных ламп), фотолитографии в производстве полупроводников и различных оптических приборов.

3. Высокая чистота и химическая стабильность
Кварц по своей природе химически инертен. Кварцевые трубки обладают высокой устойчивостью к большинству кислот, солям и галогенам (таким как хлор и бром) при повышенных температурах. Высокая чистота предотвращает загрязнение в чувствительных процессах, таких как изготовление полупроводниковых пластин и производство фармацевтических препаратов.

4. Хорошая электрическая изоляция
Благодаря высокому электрическому сопротивлению и низким диэлектрическим потерям кварцевые трубки являются отличными электрическими изоляторами, даже при очень высоких температурах. Это имеет решающее значение для применения в осветительных приборах, лазерных системах и элементах электронагрева при высоких температурах.

5. Механические и физические свойства
Они обладают хорошей механической прочностью и жесткостью при сжатии. Однако, как и большинство стеклянных изделий, они хрупкие и могут повредиться от ударов или механических воздействий, если обращаться с ними неправильно.

Применение кварцевой стеклянной трубки

1. Научные исследования и лабораторная сфера (ключевые сценарии применения)
Химические реакторы для высоких температур подходят для экспериментов, требующих длительного или кратковременного воздействия высокой температуры, например, тестирование активности катализаторов, синтез неорганических материалов (например, получение оксидных кристаллов) и реакции термического разложения (например, высокотемпературное разложение карбонатов). Они способны выдерживать длительные температуры до 1200 °C и кратковременные — до 1450 °C, обладают превосходной тепловой стабильностью и устойчивостью к резким перепадам температур (например, извлечение непосредственно из высокотемпературной печи при комнатной температуре) без растрескивания.

2. Предварительная обработка и анализ образцов
Определение тяжелых металлов: используются в качестве сосудов для разложения образцов в атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС) и оптической эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС), устойчивы к коррозии сильными кислотами, такими как концентрированная азотная кислота и плавиковая кислота, предотвращают загрязнение образцов и обеспечивают точность определения.

Органическая/неорганическая очистка: применяется в процессах дистилляции, ректификации, рефлюкса и других операциях, особенно подходит для разделения и очистки образцов с высокой температурой кипения и сильной коррозионной активностью (например, обработка органических соединений, содержащих галогены).

Спектроскопические анализирующие сосуды обладают чрезвычайно высоким коэффициентом пропускания света (>90 %) в диапазоне длин волн 190 нм ~ 2500 нм (ультрафиолетовый, видимый, ближний инфракрасный). Часто используются в качестве кювет для УФ-видимых спектрофотометров и пробирок для флуоресцентной спектроскопии, что позволяет проводить наблюдение за химическими процессами в режиме реального времени без искажения спектральных сигналов.

В биологических и фармацевтических исследованиях они используются для стерилизации биологических образцов при высокой температуре (например, обработка микробных питательных сред при высокой температуре), испытаний лекарств на стабильность (моделирование условий хранения при высокой температуре) и определения чистоты вакцин и биологических препаратов (устойчивый к кислотам и щелочам гидролиз для предотвращения загрязнения белками/нуклеиновыми кислотами). Их непористая поверхность предотвращает адсорбцию микроорганизмов, обеспечивая стерильность.

3. Оптическая и медицинская области
Производство оптических приборов: используется для вытяжки заготовок оптических волокон и высокотемпературного формования оптических линз. Высокая светопрозрачность и размерная стабильность обеспечивают однородность показателя преломления и точность оптических устройств.

  
Технические параметры