แผ่นควอทซ์ฟิวส์ใสกลม มีการส่งผ่านรังสี UV สูง

รายละเอียดผลิตภัณฑ์

วัสดุหลักของแผ่นควอตซ์หลอมรวมคือซิลิกาแบบไม่มีผลึก ซึ่งไม่มีคุณสมบัติพิโซอิเล็กทริก อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางแสงที่ยอดเยี่ยม ( ความผ่านแสงสูง , ช่วงการส่งผ่านแสงกว้าง ) ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมาก ความเสถียรทางเคมีสูง และความต้านทานความร้อนสูง ทำให้ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในด้านออปติกส์ เซมิคอนดักเตอร์ การสื่อสารด้วยแสง และสาขาอื่นๆ

หัวใจสำคัญของกระบวนการผลิตแผ่นควอตซ์ฟิวส์ใสนั้นคือการหลอมวัตถุดิบผงทรายควอตซ์ที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างเป็นแก้วเนื้อเดียว จากนั้นจึงผ่านกระบวนการขึ้นรูปขณะร้อนและการตัดแต่งขณะเย็น

1. การผลิตแผ่นควอตซ์ใส

ขั้นตอนที่หนึ่ง: การเตรียมวัตถุดิบและการหลอม

ขั้นตอนนี้เป็นพื้นฐานของกระบวนการทั้งหมด ซึ่งกำหนดความบริสุทธิ์และคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุ

1.1 การเลือกและประมวลผลวัตถุดิบสำหรับแผ่นแก้วควอตซ์

วัตถุดิบ: ใช้ทรายควอทซ์ธรรมชาติความบริสุทธิ์สูง หรือผงซิลิคอนสังเคราะห์ สำหรับการใช้งานระดับออพติคอลจะต้องมีความบริสุทธิ์สูงมาก โดยปกติแล้วปริมาณสิ่งเจือปนของโลหะรวมควรต่ำกว่าไม่กี่ส่วนในล้าน (ppm)

การแปรรูป: วัตถุดิบจำเป็นต้องได้รับการทำความสะอาดด้วยวิธีทางกายภาพและเคมี เช่น การลอยตัว การแยกแม่เหล็ก และการล้างด้วยกรด เพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เช่น ไอออนโลหะและฝุ่น

1.2 การหลอม

วัตถุประสงค์: เพื่อเปลี่ยนทรายควอตซ์ผลึก (SiO₂) ให้เป็นแก้วควอตซ์หลอมรวมแบบไม่มีผลึก

วิธีการ: มีอยู่สองประเภทหลัก

วิธีการหลอมด้วยไฟฟ้า:

ในเตาหลอมไฟฟ้าที่ป้องกันด้วยสุญญากาศหรือก๊าซเฉื่อย (เช่น อาร์กอน) โดยใช้ความร้อนจากอาร์คที่เกิดขึ้นระหว่างขั้วไฟฟ้า หรือฮีตเตอร์กราไฟต์ เพื่อให้อุณหภูมิสูงกว่า 2000°C

วิธีนี้สามารถผลิตควอตซ์หลอมรวมได้ มีไฮดรอกซิล (OH⁻) น้อยมาก ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลต

วิธีการฟิวส์เปลวไฟ:

ผงทรายควอตซ์จะถูกพ่นไปยังเป้าหมายผ่านเปลวไฟไฮโดรเจน-ออกซิเจน หรือเปลวไฟออกซิเจน-ไฮโดรเจน จากนั้นจึงสะสมทีละชั้นโดยการหุ้มเคลือบ

ควอตซ์หลอมที่ผลิตด้วยวิธีนี้มักมีปริมาณ OH ค่อนข้างสูง เหมาะสำหรับช่วงคลื่นอินฟราเรด และสามารถใช้ในการผลิตชิ้นงานดิบที่มีขนาดใหญ่

1.3 การขึ้นรูปและการอบช้า

วัตถุประสงค์: เพื่อขึ้นรูปแก้วควอตซ์เหลวให้มีรูปร่างเบื้องต้นตามที่ต้องการ (เช่น ก้อนแท่ง แผ่น) และลดแรงเครียดภายใน

กระบวนการ: ของเหลวแก้วควอตซ์หลอมละลายถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ หรือขึ้นรูปเป็น 'บล็อก' ที่มีรูปร่างเฉพาะโดยควบคุมกระบวนการระบายความร้อน จากนั้นนำบล็อกไปใส่ในเตาอบช้า และผ่านช่วงอุณหภูมิที่ควบคุมอย่างแม่นยำอย่างช้าๆ (เช่น จาก สูงกว่า 1100°C ลงมาต่ำกว่า 800°C ) กระบวนการนี้ช่วยลดและทำให้แรงเครียดจากความร้อนภายในสม่ำเสมอที่สุด เหตุนี้จึงป้องกันการแตกร้าวหรือเปลี่ยนรูปทรงระหว่างการแปรรูปหรือใช้งานขั้นต่อไปได้

2. ข้อได้เปรียบของแผ่นควอตซ์:

2.1 คุณสมบัติทางแสงที่โดดเด่น:

การส่งผ่านสูง แผ่นควอตซ์มีค่าการส่งผ่านแสงสูงมากในช่วงสเปกตรัมกว้าง ตั้งแต่รังสีอัลตราไวโอเลตขั้นลึก (UV) ไปจนถึงรังสีอินฟราเรดใกล้ (NIR) .

เรืองแสงต่ำ : แผ่นควอตซ์มีการเรืองแสงพื้นหลังต่ำโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับการวัดทางแสงที่ต้องการความไวสูง

2.2 ความเสถียรทางความร้อนยอดเยี่ยม:

สัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมาก: มีความต้านทานต่อแรงกระแทกจากความร้อนและการเสียรูปเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วได้ดีเยี่ยม

จุดอ่อนตัวสูง: แผ่นควอตซ์สามารถทนต่ออุณหภูมิในการทำงานสูงมากได้ แผ่นควอตซ์ สามารถทนต่ออุณหภูมิ 1100 องศาเซลเซียส ได้นานอย่างต่อเนื่อง และ อุณหภูมิในการใช้งานระยะสั้นคือ 1200 องศาเซลเซียส .

2.3 ความบริสุทธิ์ทางเคมีสูงมากและความต้านทานทางเคมีดีเยี่ยม:

ความเฉื่อย: มีความต้านทานการกัดกร่อนจากกรด เกลือ และโลหะส่วนใหญ่ได้สูง ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริก แก้วควอตซ์แทบไม่ทำปฏิกิริยากับกรดอื่นๆ ในการบำบัดทางเคมี และมีความต้านทานต่อกรดสูงกว่าเซรามิกถึง 30 เท่า และสูงกว่าสแตนเลสสตีล 150 เท่า

2.4 สมรรถนะฉนวนไฟฟ้าดีเยี่ยม:

ค่าความต้านทานของแผ่นควอตซ์เทียบเท่ากับกระจกธรรมดาถึง 10,000 เท่า เป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม และยังคงรักษาน้ำสมบัติทางไฟฟ้าได้ดีแม้ที่อุณหภูมิสูง

ความบริสุทธิ์สูง: แผ่นควอตซ์สามารถผลิตได้ด้วยระดับสิ่งปนเปื้อนต่ำมาก ช่วยป้องกันการปนเปื้อนในกระบวนการที่ต้องการความไวสูง

ฉนวนไฟฟ้าที่เหนือกว่า: แผ่นควอตซ์มีความแข็งแรงของฉนวนสูง (high dielectric strength) และการสูญเสียพลังงานต่ำ (low dielectric loss)

เกณฑ์ความเสียหายจากเลเซอร์สูง: แผ่นควอตซ์สามารถ รับแรงส่องของลำแสงเลเซอร์กำลังสูงได้โดยไม่เสียหาย จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านเลเซอร์

3. สาขาการประยุกต์ใช้งานหลัก:

3.1 ด้านออปติกส์และโฟโตนิกส์:

เลนส์ หน้าต่าง และปริซึม: ใช้ในอุปกรณ์ลิเทอร์กราฟียูวี ระบบเลเซอร์กำลังสูง กล้องโทรทรรศน์ และเครื่องมือสเปกโตรสโกปี

3.2 เส้นใยแสง:

วัสดุแกนกลางสำหรับเส้นใยแสงความบริสุทธิ์สูงที่ใช้ในระบบโทรคมนาคมและการส่งข้อมูล

3.3 การผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์:

ภาชนะรองรับเวเฟอร์และท่อสำหรับกระบวนการ: ใช้เป็นภาชนะหลอม (crucibles), ท่อกระจาย (diffusion tubes) และถาดรองเวเฟอร์ (wafer boats) ในการดำเนินกระบวนการที่อุณหภูมิสูง เช่น การเจริญเติบโตของผลึกซิลิคอนและการผลิตชิป เนื่องจากมีความบริสุทธิ์สูงและความคงตัวทางความร้อน

3.4 การจัดแสง:

หลอดไฟแบบคายประจุกำลังสูง (HID): ใช้วัสดุเปลือกนอกสำหรับหลอดเมอร์คิวรี หลอดฮาไลด์โลหะ และหลอดอาร์กซีนอน เพราะสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและรังสียูวีได้

3.5 อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ:

ถ้วยวัด (cuvettes) และอุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการ: สเปกโตรสโกปี UV-Vis และในงานที่ต้องการความเฉื่อยทางเคมีและความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว

ข้อมูลเทคนิคของแผ่นควอตซ์ใส

ประวัติการพัฒนา

สิทธิบัตรและการรับรอง

แพ็กเกจ

บริการ                                                                         

คำถามที่พบบ่อย