Kiseldioxidkvarstav:
En kvarstav är en cylinderformad kropp tillverkad av smält kvarc eller syntetisk kiseldioxid. Den kännetecknas av sina exceptionella egenskaper. En smält kvarstav är en massiv cylinderformad stav tillverkad av högpur siliciumdioxid (SiO₂) genom smältning av naturliga kvarckristaller eller syntetiska råmaterial.
Det är ett avancerat tekniskt kvarcmaterial som är känt för sin exceptionella kombination av termiska, optiska och kemiska egenskaper, vilket gör det oersättligt inom högteknologiska branscher och vetenskaplig forskning.
Funktioner
- Extremt hög termisk stabilitet: Den har en mycket låg värmeutvidgningskoefficient och tål kraftiga temperaturförändringar utan att spricka (motståndskraft mot termisk chock). Mjukningspunkten ligger nära 1630 °C, och den kontinuerliga driftstemperaturen kan nå upp till 1050–1100 °C.
- Utmärkt optisk prestanda: Den har hög transmittans i ultraviolett, synligt och infrarött spektralområde. I synnerhet visar den utmärkt transmittans för kortvågigt ultraviolett ljus.
- Hög kemisk renhet och oföränderlighet: Består av mer än 99,99 % rent kiseldioxid, vilket ger utmärkt motståndskraft mot de flesta syror (utom fluorvätesyra och het fosforsyra). Den kommer inte att förorena känsliga miljöer även vid höga temperaturer.
- Hög elektrisk isolering: Den är en utmärkt elektrisk isolator och bibehåller stabil elektrisk prestanda även vid höga temperaturer och frekvenser.
- Utmärkta mekaniska egenskaper: Den har hög styvhet och hårdhet samt visar god mekanisk styrka vid rumstemperatur. Dess långsiktiga livslängd påverkas av användningstemperatur, miljö och kvaliteten på ytbehandlingen.
Tillverkningsprocess
- Förberedelse av råmaterial: Välj högpura naturliga kvarts kristaller eller syntetiska kiselinnehållande material.
- Smältning: Råmaterialen smälts i en högtemperaturugn under vakuum eller skyddsgas (vanligtvis ovan 2000 °C).
- Formning: Det smälta kvartsen dras till enhetliga cylindriska stänger med specifik diameter och längd genom en noggrant kontrollerad process.
- Glödgning: De formade kvartsstängerna genomgår en noggrant kontrollerad glödgprocess för att eliminera inre spänningar och säkerställa materialstabilitet och mekanisk hållfasthet.
- Kallbearbetning: Efterföljande bearbetning såsom skärning, slipning, polering och flamslipning kan utföras vid behov för att uppnå exakta mått, slät yta eller specifika geometrier.
Huvudtyper
- Transparent kvartsstav: Standardtyp, med högst optisk transmittans, lämplig för optiska och belysningsapplikationer.
- Opak kvartsstav: Innehåller ett stort antal små bubblor, vilket gör den opak för synligt ljus men vanligtvis genomsläpplig för infrarött ljus. Den har ofta bättre motståndskraft mot termisk chock och är billigare.
- Fusad kvartsstav: Tillverkad genom kemisk ångdeponering, har den högsta renhet och överlägsen ultraviolett transmittansprestanda, lämplig för de mest krävande halvledar- och optiska tillämpningarna.
- God mekanisk hållfasthet. Dess långa livslängd påverkas av användningstemperatur, miljö och kvaliteten på ytbehandlingen.
Fördelar med kvartsstaven:
- Hög renhet: Består främst av kiseldioxid (SiO 2 ).
- Hög temperaturmotstånd: Tål temperaturer upp till 1100 °C (2012 °F) under korta perioder och kan användas kontinuerligt vid 1000 °C (1832 °F).
- Låg termisk utvidgning: Mycket motståndskraftig mot termisk chock, vilket innebär att den inte spricker lätt vid snabba temperaturförändringar.
- Utmärkt optisk genomskinlighet: Transmitterar ett brett ljusspektrum, från ultraviolett (UV) genom synligt ljus till infrarött (IR) spektrum.
- Hög elektrisk isolering: En utmärkt elektrisk isolator även vid höga temperaturer.
- Utmärkt kemisk resistens: Inaktiv mot de flesta syror och motståndskraftig mot korrosion, vilket gör den lämplig för hårda kemiska miljöer.
Vanliga applikationer:
De främsta tillämpningarna av kvartsstavar, kategoriserade efter bransch:
- Skivbearbetning: Används som skivbåtar, stödstavar och paddlar i diffusionsugnar och CVD-system (kemisk ångdeponering) för att hålla siliciumskivor under bearbetning vid höga temperaturer.
Optiska tillämpningar: Fungerar som ljusguider eller kanaler för UV-ljus i halvledarillustrationsutrustning.
- Lamphus / Höljen: Används i halogenlampor, UV-lampor och gasurladdningslampor med hög intensitet. Kvartsen skyddar glödtråden samtidigt som den tillåter att ljusutsändningen vid hög temperatur passerar igenom.
Bärande konstruktioner: Fungerar som inre stöd för glödtrådar och elektroder i lampor för höga temperaturer.
- Laboratorieutrustning: Används för att tillverka omrörare, provhållare och termoelementskyddsrör i högtemperaturovnar och kemiska experiment.
Optiska bänkar och komponenter: Används som robusta, stabila och termiskt oföränderliga bärstrukturer i precisionsoptiska uppställningar (t.ex. för montering av linser, speglar och laser).
Spektroskopi: Fungerar som provhållare eller fönster i UV-Vis- och IR-spektrometer tack vare sina utmärkta optiska egenskaper.
- Inspektionsglas: Används som insiktspartier i högtemperaturovnar, pannor och reaktorer för att möjliggöra visuell övervakning av interna processer.
Termoelementskyddsrör: Skyddar termoelement från korrosiva och högtemperaturmiljöer, vilket säkerställer noggranna temperaturmätningar.
Värmebehandling: Används som fixturer, verktyg och rullar i transportband för glas- och metallvärmebehandlingsprocesser.
- Hantering av preform: Används som hanteringsstavar och bärstrukturer under tillverkningen av optiska fiberpreform.
Tekniska specifikationer
EN
