Домашняя страница>Продукция>Специальное стекло>Кварцевая пластина/кольцо
Исключительная оптическая прозрачность :
Светопропускание более 90 % в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах (180 нм – 3500 нм)
Выдающаяся тепловая стабильность:
Почти нулевой коэффициент теплового расширения (0,55×10⁻⁶/°C) , устойчив к термическому шоку и деформации
Превосходная химическая стойкость:
Химически инертен по отношению к большинству кислот, щелочей и органических растворителей , идеально подходит для агрессивных сред
Теплопроводность :
1,4 Вт/(м·К), обеспечивает эффективный теплообмен
Максимальная температура эксплуатации :
1200 °C в течение короткого времени температура длительной эксплуатации до 1100°C
Чистота:
99.99% высокочистый кварцевый стеклообразный материал, обеспечивающий минимальное влияние примесей
Твердость:
5,3–6,5 по шкале Мооса , обеспечивающий превосходную стойкость к царапин
Технические характеристики продукта
Основным материалом диска из плавленого кварца является аморфный диоксид кремния, который не обладает пьезоэлектрическим эффектом. Однако его превосходные оптические свойства ( высокая светопроницаемость , широкая полоса пропускания света ) , чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения, высокая химическая стабильность и термостойкость обеспечивают широкое применение в оптике, полупроводниковой промышленности, оптических коммуникациях и других областях.
Суть производственного процесса прозрачного плавленого кварцевого диска заключается в расплавлении сырья — кварцевого песка — при высоких температурах с образованием однородного стеклообразного тела, за которым следуют горячая формовка и холодная обработка.
1. Производство прозрачной кварцевой пластины
Этап первый: Подготовка сырья и плавление
Это основа всего процесса, определяющая чистоту и базовые свойства материала.
1.1 Выбор и обработка сырья для кварцевого стекла
Сырьё: используется высокочистый природный кварцевый песок или синтетический порошок кремния. Для оптических применений требуется чрезвычайно высокая чистота, при этом общее содержание металлических примесей обычно должно быть менее нескольких миллионных долей (ppm).
Обработка: сырьё необходимо очищать физическими и химическими методами, такими как флотация, магнитная сепарация и кислотная промывка, чтобы удалить примеси, такие как ионы металлов и пыль.
1.2 Плавление
Цель: преобразование кристаллического кварцевого песка (SiO₂) в аморфное плавленое кварцевое стекло.
Методы: в основном два типа
Электрический способ плавления:
В электрической печи, защищённой вакуумом или инертным газом (например, аргоном), температура свыше 2000 °C создаётся дугой между электродами или графитовым нагревателем.
Данный метод позволяет получать плавленый кварц с чрезвычайно низкое содержание гидроксильных групп (OH⁻) , что делает его пригодным для применения в ультрафиолетовом диапазоне
Метод пламенного синтеза:
Порошок кварцевого песка распыляется на мишень при помощи водородно-кислородного пламени или кислородно-водородного пламени, а затем постепенно осаждается путем наращивания слоями.
Плавленый кварц, полученный этим методом, обычно содержит относительно высокое содержание ОН, подходит для инфракрасного диапазона и может использоваться для производства заготовок больших размеров.
1.3 Формование и отжиг
Цель: Придание расплавленному кварцевому стеклу требуемой первоначальной формы (например, блока, стержня, пластины) и устранение внутренних напряжений.
Процесс: расплавленное кварцевое стекло заливают в форму либо формируют «заготовку» заданной формы путём контроля процесса охлаждения. Затем заготовку помещают в печь для отжига и медленно пропускают через точно контролируемый температурный интервал (например, от выше 1100 °C до ниже 800 °C ). Такой процесс позволяет в максимальной степени минимизировать и выровнять внутренние термические напряжения, предотвращая появление трещин или деформаций при последующей обработке или эксплуатации.
2. Преимущества кварцевого диска:
2.1 Исключительные оптические свойства:
Высокая проницаемость кварцевый диск обеспечивает очень высокий коэффициент пропускания в широком спектральном диапазоне, от дальнего ультрафиолета (UV) до ближнего инфракрасного диапазона (NIR) .
Низкая флуоресценция : Кварцевый диск имеет по своей природе низкую флуоресценцию фона, что имеет решающее значение для чувствительных оптических измерений.
2.2 Выдающаяся тепловая стабильность:
Крайне низкий коэффициент теплового расширения: Высокая устойчивость к термоудару и деформации при резких изменениях температуры.
Высокая точка смягчения: кварцевый диск может выдерживать очень высокие температуры работы. Кварцевая плита может выдержать 1100 градусов долгое время и рабочая температура короткое время 1200 градусов .
отличная химическая чистота и устойчивость:
Инертность: Высокая устойчивость к коррозии большинством кислот, солей и металлов. Помимо плавиковой кислоты, кварцевое стекло практически не реагирует с другими кислотами при химической обработке, а его кислотостойкость в 30 раз выше, чем у керамики, и в 150 раз выше, чем у нержавеющей стали.
2.4 Отличная электроизоляция:
Сопротивление кварцевого диска эквивалентно 10 000 сопротивлений обычного стекла. Это отличный электроизоляционный материал, сохраняющий хорошие электрические свойства даже при высоких температурах.
Высокая чистота: Кварцевые диски могут производиться с крайне низким содержанием примесей, предотвращая загрязнение в чувствительных процессах.
Превосходная электрическая изоляция: Кварцевый диск обладает высокой диэлектрической прочностью и низкими диэлектрическими потерями.
Высокий порог лазерного повреждения: кварцевый диск может выдерживать высокоэнергетические лазерные лучи без повреждений , что делает его идеальным для лазерных применений.
3. Основные области применения:
3.1 Оптика и фотоника:
Линзы, окна и призмы: Используются в УФ-литографическом оборудовании, системах мощных лазеров, телескопах и спектроскопических приборах.
3.2 Оптические волокна:
Основной материал для оптических волокон высокой чистоты, используемых в телекоммуникациях и передаче данных.
3.3 Производство полупроводников:
Держатели подложек и технологические трубки: используются в качестве тиглей, диффузионных трубок и лодочек для подложек в высокотемпературных процессах выращивания кремниевых кристаллов и изготовления микросхем благодаря высокой чистоте и термостойкости
3.4 Освещение:
Лампы высокой интенсивности (HID): Применяются в качестве материала колбы для ртутных, металлогалогенных и ксеноновых дуговых ламп, поскольку способны выдерживать высокие температуры и УФ-излучение.
3.5 Лабораторное оборудование:
Кюветы и лабораторная посуда: используются для УФ-видимой спектроскопии и в приложениях, требующих химической инертности и устойчивости к термоудару.
Технические данные прозрачного кварцевого диска
содержание свойств |
показатели свойств |
плотность |
2,21 г/см³ 3 |
прочность на растяжение |
4.9×107Па (Н/м²) 2) |
прочность на сжатие |
>1.1×109 Pa |
коэффициент теплового расширения (20 °C–300 °C) |
5.5×10−7см/см℃ |
теплопроводность (20 °C) |
1,4 Вт/м·℃ |
удельная теплоёмкость (20 °C) |
680 Дж/кг·°C |
температура размягчения |
1700℃ |
температура отжига |
1210 °C |
История развития
Патенты и сертификаты
Упаковка
Услуги
Часто задаваемые вопросы
Ароматический камень из гипса в форме совы 3D, аромадиффузор, аромакамень для дома
керамическая подложка из 96 % оксида алюминия с высокой теплопроводностью для светодиодных модулей освещения
Нанометровый микропористый микроалюминиевый стержень из керамики Al2O3
Прецизионные плоские оптические стекла и подложки нестандартной формы на заказ
EN
