Стержень из кварцевого стекла:
Кварцевый стержень — это цилиндрическое тело, изготовленное из сплавленного кварца или синтетической двуокиси кремния. Он отличается исключительными свойствами. Стержень из сплавленного кварца представляет собой сплошной цилиндрический пруток, изготовленный из высокочистого диоксида кремния (SiO₂) путем плавления природных кварцевых кристаллов или синтетического сырья.
Это передовой технический кварцевый материал, известный своим выдающимся сочетанием тепловых, оптических и химических свойств, что делает его незаменимым в высокотехнологичных отраслях и научных исследованиях.
Особенности
- Исключительно высокая термостойкость: обладает крайне низким коэффициентом теплового расширения и может выдерживать резкие перепады температур без растрескивания (устойчивость к термоударам). Температура размягчения близка к 1630 °C, а допустимая температура длительной эксплуатации может достигать 1050–1100 °С.
- Выдающиеся оптические характеристики: обладает высокой прозрачностью в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах спектра. В частности, демонстрирует отличную прозрачность для коротковолнового ультрафиолетового света.
- Высокая химическая чистота и инертность: состоит из более чем 99,99 % чистого диоксида кремния, обладает отличной стойкостью к большинству кислот (за исключением плавиковой и горячей фосфорной кислот). Даже при высоких температурах не загрязняет чувствительные среды.
- Высокая электрическая изоляция: является отличным электрическим изолятором и сохраняет стабильные электрические характеристики даже при высоких температурах и частотах.
- Отличные механические свойства: обладает высокой жесткостью и твердостью, а также хорошей механической прочностью при комнатной температуре. Срок его длительной эксплуатации зависит от рабочей температуры, окружающей среды и качества обработки поверхности.
Процесс производства
- Подготовка сырья: выбирают высокочистые природные кварцевые кристаллы или синтетические кремнийсодержащие материалы.
- Плавление: Сырьё расплавляют в высокотемпературной электрической печи под вакуумом или в среде инертного газа (обычно при температуре выше 2000 °C). °C).
- Формование: Расплавленный кварц вытягивается в однородные цилиндрические стержни определённого диаметра и длины посредством точно контролируемого процесса.
- Отжиг: Сформированные кварцевые стержни проходят тщательно контролируемый процесс отжига для устранения внутренних напряжений и обеспечения стабильности материала и механической прочности.
- Холодная обработка: Последующая обработка, такая как резка, шлифовка, полировка и отжиг поверхности, может выполняться по требованию для достижения точных размеров, гладкой поверхности или определённой геометрии.
Основные типы
- Прозрачный кварцевый стержень: стандартный тип, отличающийся самым высоким коэффициентом оптического пропускания, подходит для оптических и осветительных применений.
- Непрозрачный кварцевый стержень: содержит большое количество мельчайших пузырьков, из-за чего непрозрачен для видимого света, но обычно пропускает инфракрасное излучение. Часто обладает лучшей термостойкостью и более низкой стоимостью.
- Стержень из сплавленного кварца: изготавливается методом химического осаждения из паровой фазы, обладает наивысшей чистотой и превосходными характеристиками пропускания ультрафиолетового излучения, подходит для наиболее требовательных полупроводниковых и оптических применений.
- Хорошая механическая прочность. Длительный срок службы зависит от температуры эксплуатации, окружающей среды и качества обработки поверхности.
Преимущества кварцевого стержня:
- Высокая чистота: состоит в основном из диоксида кремния (SiO 2. ).
- Стойкость к высоким температурам: выдерживает температуры до 1100 °C (2012 °F) в течение коротких периодов времени и может использоваться непрерывно при 1000 °C (1832 °Ф).
- Низкое тепловое расширение: высокая устойчивость к термоударам, что означает, что материал не трескается при резких изменениях температуры.
- Отличная оптическая прозрачность: пропускает широкий диапазон света — от ультрафиолетового (UV) через видимый до инфракрасного (IR) спектра.
- Высокая электрическая изоляция: отличный диэлектрик даже при высоких температурах.
- Отличная химическая стойкость: инертен к большинству кислот и устойчив к коррозии, что делает его пригодным для использования в агрессивных химических средах.
Области применения:
Основные области применения кварцевых стержней, сгруппированные по отраслям:
- Обработка пластины: используются в качестве лодок для пластин, опорных стержней и лопаток в диффузионных печах и системах CVD (химического осаждения из газовой фазы) для удержания кремниевых пластин во время обработки при высоких температурах.
Оптические применения: служат в качестве световодов или каналов для УФ-света в оборудовании для производства полупроводников.
- Ламповые колбы / чехлы: используются в галогенных лампах, УФ-лампах и лампах высокого давления. Кварц защищает нить накаливания, одновременно пропуская излучение при высокой температуре.
Конструкционные опоры: выполняют функцию внутренних опор для нитей накаливания и электродов в высокотемпературных лампах.
- Лабораторное оборудование: Используется для изготовления мешалок, держателей образцов и защитных труб термопар в высокотемпературных печах и химических экспериментах.
Оптические скамьи и компоненты: Применяются в качестве прочных, устойчивых и термически стабильных опорных конструкций в прецизионных оптических установках (например, для крепления линз, зеркал и лазеров).
Спектроскопия: Используются в качестве держателей образцов или окон в УФ-видимых и ИК-спектрометрах благодаря превосходным оптическим свойствам.
- Смотровые стекла: Применяются в качестве смотровых окон в высокотемпературных печах, котлах и реакторах для визуального контроля внутренних процессов.
Защитные трубы для термопар: Защищают термопары от агрессивных и высокотемпературных сред, обеспечивая точное измерение температуры.
Термическая обработка: Используются в качестве приспособлений, фиксаторов и роликов в конвейерных лентах при термообработке стекла и металлов.
- Обработка заготовок: Применяются в виде направляющих стержней и опорных конструкций при производстве заготовок оптических волокон.
Технические характеристики
EN
