Högren silicerörsrör för halvledare

Tillverkningsprocess för färgade kvartsrör

Färgade kvartsrör tillverkas huvudsakligen av högpur fused kiseldioxid (SiO 2 ) och får sin färg genom tillsats av specifika metalloxiddoteringar under tillverkningsprocessen. Färgen är inte en ytbeläggning utan integreras genom hela materialet. Här är de viktigaste processerna:

• Råvarupräparation

Grundmaterialet är högpura naturliga kvartsmineraler eller syntetisk kiseltetraklorid (SiCl 4 ). Önskade färgämnen i form av metalloxidförberedes i exakt mängd i pulverform.

Vanliga doteringar inkluderar:

• Koboltoxid (Co 3 O 4 ): För blå rör.
• Kromoxid (Cr 2 O 3 ): För gröna rör.
• Manganoxid (Mn 2 O 3 ): För lila/ametist-rör.
• Titanioxid (TiO 2 ) och järnoxid (Fe 2 O 3 ): Används ofta i kombination för brons-/amberfärgade rör (som också ger UV-blockering).
• Guld (Au) eller selen (Se): För röda/rosafärgade nyanser.

• Dopning och homogenisering

Den exakta mängden färgämnespulver blandas jämnt med krossad kvartsråvara. Detta steg är kritiskt för att säkerställa en konsekvent färgfördelning. I vissa processer, särskilt för syntetisk kvarts, kan dopmedlen introduceras i gasform under kemisk ångdeponering.

• Smältning och formning

Den dopade kvartsblandningen förs in i en ugn med hög temperatur. Det finns två huvudsakliga smältmetoder:

• Elektrisk bågsmältning: Används för naturliga kvarts kristaller. Blandningen smälts i en koldegel vid temperaturer över 2000 °C.
• Kemisk ångdeposition (CVD): Används för syntetisk kvarts. Gasformiga föreningar (som SiCl 4 och o 2 ) tillsammans med förångade färgämnen leds in i en högtemperaturreaktor, där de förenas och avsätts lager för lager på en roterande mandrill för att bilda röret.

Under eller efter smältningen formas den viscösa kvartsen till rör genom metoder som centrifugalgjutning (rotering av en form för att skapa ett ihåligt rör) eller dragningsmetoden (drar upp smält kvarts över en mandrill).

• Ångning

De bildade rören svalnas långsamt i en kontrollerad glödgovn. Detta minskar inre termiska spänningar, förhindrar sprickbildning och stabiliserar färgcentra bildade av dopningsämnen.

• Avslutande

Efter glödgning skärs rören till önskad längd, och ändarna kan eldpoliseras eller slipas för att uppnå erforderlig dimensionsnoggrannhet och ytfinish. Därefter rengörs de grundligt.

Nyckel  Egenskaper  av  den  Process:

• Permanent  Färg:  Den  färg  is inherent  och  kommer  - Nej, inte alls.  blekna  under  hög  temperaturer  eller  UVA  utsättning.
• Högtemperaturs-  Stabilitet:  Färgade  kvarts  tub  behålla  den  excellent  termal  egenskaper  av  ren  kvarts.
• Dopningsberoende  EGENSKAPER:  Några  färgämnen  (t.ex.,  titan/järn  för  amber)  avsiktligt  lägg till  funktionalitet  som att  UVA  absorption.

Detta  process  resultat  i  hållbar,  höga prestanda  färgade  kvarts  tub  använd  inlysning  (t.ex.,  halogen  lampor,  UVA  lampor),  laboratoriet  utrustning,  halvledare  verktyg,  och  dekorativt  användning.

Fördel

Färgade kvartsrör förärvas de grundläggande fördelarna med ren fused kiseldioxid samtidigt som de erbjuder specialiserad funktionalitet genom integrerade färgämnen. Deras främsta fördelar inkluderar:

• Selektiv ljusgenomsläppning/filtrering: Detta är den viktigaste fördelen. Olika färger absorberar och släpper igenom specifika våglängder av ljus.

• Exempel: Ambarbruna/röda rör blockerar ultraviolett (UV) och blått ljus med korta våglängder, samtidigt som de släpper igenom synligt ljus. Djupvioletter "Wood's glass"-rör släpper igenom långvågigt UV-A men blockerar synligt ljus.

• Ökad hållbarhet och stabilitet: Färgen är inte en ytbeklädnad utan är införlivad i kvartsmatrisen. Detta gör att den blir:

• Oblekningsbeständig: Resistenta mot blekning orsakad av intensivt UV-, synligt ljus eller värme.
• Repningsbeständig: Färgen kan inte repas bort.
• Kemiskt inert: Behåller utmärkt kemisk resistens mot de flesta syror och lösningsmedel.

• Hög termisk prestanda: Liksom klar kvarts visar färgade rör:

• Extrem värmetålighet: Tål temperaturer upp till 1000–1100 °C.
• Låg termisk expansion: Utmärkt motståndskraft mot termiska chocker.
• Hög renhet: Förhindrar förorening i känsliga processer.

• Visuell indikation och säkerhet: Färgen ger omedelbar visuell identifiering av ljuskällans typ, våglängd eller process, vilket förbättrar säkerhet och driftsöverskådlighet.

Större tillämpningar

Baserat på sina funktionella fördelar är färgade kvartsrör avgörande inom flera industrier:

• Belysning

• Halogensystem och glödlampor: Brun- eller röda rör används i värmelampor, insektsfällor och mörkrumslyktor.
• UV-lampor:

• Svartljusblått (BLB): Djupviolett rör används inom underhållning, fluorescensinspektion och upptäckt av falska sedlar.
• Desinficerande: Speciella sammansättningar som möjliggör optimal transmittans av UV-C (254 nm) för desinfektion.

• Specialiserad signalering och dekorativ belysning: För färgade filter i armaturer med hög temperatur.

• Halvledar- och fotovoltaikproduktion

• Diffusions- och oxidationsugnar: Används som processrör. Färg kan ibland ange rörtype eller dopning.
• UV-härdning och fotolitografering: Rör som transmitterar specifika UV-våglängder för att härda polymerer eller exponera fotolacker.

• Laboratorie- och vetenskaplig utrustning

• UV-Vis-spektroskopi: Som provkuber eller filter.
• Fotokemiska reaktorer: Rör som tillåter specifika aktiniska våglängder för att driva kemiska reaktioner.
• Miljökammare: Som inspektionsfönster med specifik spektralfiltrering.

• Industriella och medicinska processer

• Vatten- och luftrening: UV-genomskinliga rör i desinfektionssystem.
• Medicinska enheter: Används i fototerapilampor för behandling av gulsot (blått ljus) eller hudsjukdomar (UV-ljus).
• Livsmedels- och dryckesindustri: För UV-behandling eller inspektionssystem.

• Dekorativt & arkitektoniskt

• Högpresterande belysningsarmaturer: För permanenta, värmetåliga färgade element.
• Konstinstallationer: Utnyttjar materialets hållbarhet och lysande egenskaper.

Tekniska specifikationer