Отпорна на високу температуру прилагођена млечно бела кварцна стаклена цев

Процес производње и ток рада код кварцних цеви

Кварцне цеви се углавном праве од спојеног кварца (аморфни диоксид силицијума). Најнапреднији и најчешћи индустријски метод за производњу континуалних дужина кварцних цеви је процес континуалног топљења и вучења.

Цео радни процес може се поделити на две главне фазе:

Фаза 1: Континуално топљење и вучење цеви (основни процес)

Ово је кључна фаза у којој се сировина претвара у континуалну кварцну цев.

• Priprema sirovina

• Материјали: Високочист сиров кварцни песак или синтетичке кварцне грануле (из процеса пламене фузије). Квалитет чistoће бира се на основу коначне намене (нпр. оптичка, полупроводничка).
• Обрада: Сировина се подвргава интензивном чишћењу, киселинском изласку и сушењу ради уклањања металних јона, прашине и влаге.

• Континуално довoђење и топљење

• Очишћени кварцни материјал се континуално довodi у специјализовану вертикалну пећ за континуално топљење.
• Komora peći je obično izrađena od vatrootpornih metala (npr. molibdena) ili grafitа i održava se pod zaštitnom atmosferom (npr. helijum, azot) kako bi se sprečilo oksidovanje i kontaminacija.
• Visoke temperature (oko 2000 °C) stvaraju se pomoću grafitnih ili volframovih elektroda, čime se sirovina topli u gornjem delu peći i formira homogeni, bezmehirni rastop kvarcnog stakla.

• Oblikovanje i vucenje cevi

• Rastopljeni kvarc teče naniže ka dnu peći i kroz precizni kalup za oblikovanje ili matricu.
• Ova matrica određuje konačni spoljašnji prečnik i debljinu zida cevi. Obično je koncentrični kalup od grafitа otpornog na visoke temperature.
• Tačnim kontrolisanjem temperature rastopa, viskoznosti, brzine vučenja i unutrašnjeg pritiska gasa, omekšano kvarcno staklo se 'vuče' nagore ili nadole u neprekidnu cev sa stabilnim dimenzijama.

• Opuštanje

• Novoformirana cev od kvarcnog stakla sadrži značajne unutrašnje termičke napetosti usled nejednakog hlađenja, zbog čega je izuzetno krhka.
• Цев која се вуче одмах пролази кроз уређај за жарење у линији (лир). Овај уређај обезбеђује спору и прецизно контролisanу зону хлађења, омогућавајући цеви да постепено хлади кроз критични температурни опсег (нпр. 1100 °C до 800 °C).
• Сврха: Трајно отпуштање унутрашњих напетости, чиме се стабилизују механичка својства кварцне цеви и спречава њено пуцање током даљег руковања или употребе.

• Резање и прелиминарна инспекција

• Континуирана цев се сече на стандардне дужине.
• Врши се прелиминарна инспекција ради откривања видљивих мане као што су мехурићи, укључци, царапotine и провера димензионих толеранција (спољашњи пречник и дебљина зида).

Фаза 2: Секундарна обрада (прилагођавање за коначну употребу)

Полуфабрикати цеви подвргавају се разним завршним процесима прилагођеним спецификацијама клијената.

• Резање и обрада завршних ивица

• Резање: Цеви од кварцног стакла се секу на произвољне дужине коришћењем посебних уређаја за резање кварца (нпр. пиле са дијамантским точком или ласерски резачи) како би се осигурали чисти, равни крајеви без оштећења и откочивања.
• Фасирање/Кошење: Исечени крајеви се обраде до глатког, заобљеног завршетка како би се спречило концентрисање напона и обезбедила сигурност оператора.

• Čišćenje

• Примењује се интензиван процес прања коришћењем високопрофилне воде, киселих раствора (нпр. HF/HNO 3 мешавина), и отапача ради уклањања свих загађујућих материја који настају током резања и руковања.

• Термичка обрада (Полирање пламеном)

• Сврха: За примене које захтевају високу чistoћу и глатке унутрашње површине (нпр. полупроводничка индустрија), крајеви цеви или цела унутрашњост могу бити изложени полирању пламеном.
• Метода: Површина цеви од кварцног стакла се тренутно загрева до тачке мекшања коришћењем водонично-кисеоничне горионице или плазма лука. Због површинског напона, растопљени слој постаје савршено глатак и запечаћен, чime се елиминишу микротрескари, смањује храпавост површине и уклањају површинске примесе.
• Резултат: Цев од кварцног стакла добијена ватреном полиром има већу механичку чврстоћу и повећану отпорност на девитрификацију.

• Савијање и запечаћивање

• Термално савијање: За специјалне облике, део цеви од кварцног стакла се локално загрева док не постане мек и затим савија преко усмеривача или калупа.
• Запечаћивање завршетака: Завршетак (или завршетци) цеви од кварцног стакла се топе и затварају помоћу високотемпературне горионице како би се направиле кварцне ампуле, рукави или друге затворене посуде.

Предност цеви од кварцног стакла

• Цев од кварцног стакла је отпорна на корозију

Освен флуороводоничне киселине, кварцно стакло готово не реагује ни са једном другом киселином приликом хемијске обраде, а његова отпорност према киселинама је 30 пута већа него код керамике, а 150 пута већа него код нерђајућег челика.

• Изузетна изолациона електрична својства

Отпорност цеви од кварцног стакла је еквивалентна 10.000 пута већој отпорности обичног стакла. То је изузетан изолациони материјал и одржава добре електричне особине чак и на високим температурама ‌

• Otpornost na visoke temperature

Способност кварцних стаклених цеви да одрже своје перформансе и структурну стабилност у срединама са високом температуром

Области примене

Кварцна стаклена цев се углавном користи у електричном извору светлости, електротехници (електрично), полупроводницима, оптичкој комуникацији, војној индустрији, металургији, грађевинским материјалима, хемијској индустрији, машинству, електроенергетици, заштити животне средине и другим областима.

Технички подаци непрозирне кварцне цеви