หลอด/แท่งควอทซ์

แผ่นกระจกควอทซ์เป็นวัสดุอุตสาหกรรมพิเศษที่ผลิตจากซิลิกาบริสุทธิ์ (ความบริสุทธิ์ ≥99.99%) ผ่านกระบวนการหลอม ตัด และขัดเงา แผ่นกระจกควอทซ์มีค่าความแข็งแบบโมส์เท่ากับ 7 มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูง (อุณหภูมิในการใช้งานต่อเนื่องสูงสุดถึง 1100℃) การขยายตัวจากความร้อนต่ำ มีความเสถียรทางความร้อนสูง และมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม ในสภาวะปกติ แผ่นกระจกควอทซ์จะไม่มีสีและมีความโปร่งใส โดยมีค่าการส่งผ่านแสงในช่วงแสงที่ตามองเห็นมากกว่า 85%

จากสมรรถนะเชิงสเปกตรัม แผ่นกระจกควอตซ์แบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ JGS1 (อัลตราไวโอเลตไกล) JGS2 (อัลตราไวโอเลต) และ JGS3 (อินฟราเรด) ซึ่งสอดคล้องกับคุณสมบัติการส่งผ่านแสงในช่วงอัลตราไวโอเลต 185-250 นาโนเมตร และ 200-250 นาโนเมตร รวมถึงช่วงอินฟราเรด โดยสมรรถนะทางแสงของมันได้รับผลกระทบจากแสงสะท้อน การกระเจิง และปริมาณสารปนเปื้อนของไฮดรอกซิล ด้วยกระบวนการขัดเงาแบบเดี่ยวหรือแบบสองด้าน สามารถทำให้ได้ค่าความหยาบของพื้นผิวต่ำกว่า 5 แองสตรอม แผ่นกระจกควอตซ์ถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ระบบเลเซอร์ เครื่องมือวัดทางแสงที่มีความแม่นยำ เครื่องมือทางการแพทย์ และสาขาอื่น ๆ อีกมากมาย ถือเป็นวัสดุหลักสำหรับชิ้นส่วนสำคัญที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีการกัดกร่อน

คุณสมบัติทางแสงของแผ่นกระจกควอทซ์มีลักษณะเฉพาะที่โดดเด่น แผ่นกระจกควอทซ์สามารถส่งผ่านรังสีอัลตราไวโอเลตไกลได้ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นวัสดุที่ดีที่สุดในกลุ่มวัสดุที่ใช้ในการส่งผ่านแสงอัลตราไวโอเลต นอกจากนี้ยังสามารถส่งผ่านแสงที่ตามองเห็นได้และช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ได้อีกด้วย ด้วยคุณสมบัติทนความร้อนสูง สัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมาก เสถียรภาพทางเคมีดีเยี่ยม และมีคุณภาพของฟองอากาศ รอยเส้น และความสม่ำเสมอใกล้เคียงกับกระจกออปติคัลธรรมดา กระจกควอทซ์จึงเป็นวัสดุออปติคัลที่ขาดไม่ได้ ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์แสงที่มีเสถียรภาพสูงและสามารถใช้งานภายใต้สภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่างๆ ได้

สามารถแบ่งประเภทตามคุณสมบัติทางแสงได้เป็นสามประเภท ได้แก่

1. แผ่นกระจกควอทซ์สำหรับใช้งานด้านแสงอัลตราไวโอเลตไกล JGS1

โปร่งใสในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลตและแสงที่ตามองเห็นได้; ไม่มีแถบการดูดกลืนแสงในช่วงความยาวคลื่น 185-250 นาโนเมตร มีแถบการดูดกลืนแสงอย่างชัดเจนในช่วงความยาวคลื่น 2600-2800 นาโนเมตร ไม่มีการเรืองแสง (Non-luminescent) และมีความเสถียรภายใต้รังสีแสง

2. แผ่นกระจกควอทซ์สำหรับใช้งานในช่วงแสงอัลตราไวโอเลต JGS2

มีความโปร่งใสในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลตและแสงที่ตามองเห็น; ไม่มีแถบการดูดกลืนในช่วงความยาวคลื่น 200-250 นาโนเมตร มีแถบการดูดกลืนที่ชัดเจนภายในช่วงความยาวคลื่น 2600-2800 นาโนเมตร ไม่มีการเรืองแสง มีความเสถียรต่อการแผ่รังสีของแสง

3. แผ่นกระจกควอทซ์สำหรับใช้งานในช่วงแสงอินฟราเรด JGS3

มีความโปร่งใสในช่วงคลื่นที่ตามองเห็นและช่วงอินฟราเรด; ไม่มีแถบการดูดกลืนที่ชัดเจนในช่วงความยาวคลื่น 2600-2800 นาโนเมตร

เมื่อเทียบกับกระจกซิลิเกตทั่วไป แผ่นกระจกควอทซ์ที่โปร่งใสจะมีสมบัติการส่งผ่านที่ยอดเยี่ยมตลอดช่วงความยาวคลื่นทั้งหมด ค่าการส่งผ่านในช่วงอินฟราเรดสูงกว่ากระจกทั่วไป ในช่วงที่ตามองเห็น ค่าการส่งผ่านของกระจกควอทซ์ยังคงอยู่ในระดับค่อนข้างสูง ในช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลต โดยเฉพาะในช่วงอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น การส่งผ่านของคลื่นสูงกว่ากระจกชนิดอื่นๆ อย่างมาก

การส่งผ่านแสงเชิงสเปกตรัมได้รับอิทธิพลจากสามปัจจัย ได้แก่ การสะท้อน การกระเจิง และการดูดกลืน แสงที่สะท้อนออกจากกระจกควอตซ์โดยทั่วไปอยู่ที่ 8% โดยมีการสะท้อนในบริเวณอัลตราไวโอเลตมากกว่า และการสะท้อนในบริเวณอินฟราเรดน้อยกว่า ดังนั้น ความสามารถในการส่งผ่านแสงของกระจกควอตซ์โดยทั่วไปจึงไม่เกิน 92% การกระเจิงของกระจกควอตซ์มีค่าค่อนข้างต่ำและสามารถมองข้ามได้โดยทั่วไป การดูดกลืนเชิงสเปกตรัมมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปริมาณสารปนเปื้อนและกระบวนการผลิตของกระจกควอตซ์ ระดับการส่งผ่านแสงในช่วงที่ต่ำกว่า 200 นาโนเมตร บ่งชี้ถึงปริมาณของสารปนเปื้อนโลหะ การดูดกลืนที่ 240 นาโนเมตร บ่งชี้ถึงปริมาณโครงสร้างที่ขาดออกซิเจน การดูดกลืนในช่วงแสงที่ตามองเห็นเกิดจากไอออนโลหะทรานซิชันที่มีอยู่ การดูดกลืนที่ 2730 นาโนเมตร คือจุดดูดกลืนสูงสุดของหมู่ไฮดรอกซิล ซึ่งสามารถใช้คำนวณหาปริมาณของหมู่ไฮดรอกซิลได้

แผ่นกระจกควอทซ์เป็นกระจกเทคนิคอุตสาหกรรมพิเศษที่ผลิตจากซิลิคอนไดออกไซด์ และเป็นวัสดุพื้นฐานที่มีคุณสมบัติพิเศษยอดเยี่ยมอย่างแท้จริง แผ่นกระจกควอทซ์มีชุดคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ยอดเยี่ยมมากมาย ตัวอย่างเช่น:

1. ทนความร้อนสูง จุดอ่อนตัวของแผ่นกระจกควอทซ์อยู่ที่ประมาณ 1730℃ สามารถใช้งานได้เป็นเวลานานที่อุณหภูมิ 1100℃ และอุณหภูมิสูงสุดที่สามารถใช้งานได้ในระยะสั้นคือ 1450℃

2. ทนทานต่อการกัดกร่อน ยกเว้นกรดฟลูออริก แผ่นกระจกควอทซ์แทบไม่เกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับสารอื่นๆ ในกลุ่มกรด ความต้านทานต่อกรดของแผ่นกระจกควอทซ์สูงกว่าเซรามิกถึง 30 เท่า และสูงกว่าสแตนเลสสตีลถึง 150 เท่า โดยเฉพาะในสภาวะอุณหภูมิสูง ความเสถียรทางเคมีของมันถือว่ายอดเยี่ยมกว่าวัสดุวิศวกรรมอื่นๆ ทุกชนิด

3. มีความเสถียรทางความร้อนที่ดี แผ่นกระจกควอตซ์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมาก สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรง แม้จะให้ความร้อนจนถึงประมาณ 1100℃ จากนั้นนำไปวางในน้ำอุณหภูมิห้อง ก็จะไม่แตกร้าว

4. มีคุณสมบัติการส่งผ่านแสงที่ดี แผ่นกระจกควอตซ์มีคุณสมบัติการส่งผ่านแสงที่ยอดเยี่ยมตลอดช่วงสเปกตรัมตั้งแต่แสงอัลตราไวโอเลตไปจนถึงแสงอินฟราเรด อัตราการส่งผ่านแสงที่ตามองเห็นได้มีค่ามากกว่า 93% และโดยเฉพาะในช่วงสเปกตรัมอัลตราไวโอเลต อัตราการส่งผ่านแสงสูงสุดสามารถสูงถึงมากกว่า 80%
 
การแปรรูปเพิ่มเติมของแผ่นกระจกควอตซ์:
ขัดเงาทั้งสองด้าน ขัดเงาหนึ่งด้านและเจียระไนอีกด้าน ขัดเงาทั้งหกด้าน เจาะรูด้วยเลเซอร์ เจาะมุม เย็บขอบด้วยไฟฟ้า พ่นทราย ทำร่อง ชุบเคลือบด้วยทองคำ ชุบเคลือบอลูมิเนียม เป็นต้น

ในด้านระบบการอบแข็งด้วยแสง UV การนำเอาแผ่นควอทซ์มาใช้งานถือเป็นทางเลือกที่สำคัญ แผ่นควอทซ์มีประโยชน์มากมายที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ คุณภาพ และความทนทานของกระบวนการอบแข็งอย่างมีนัยสำคัญ ตั้งแต่การกรองรังสีอินฟราเรดที่เป็นอันตราย ไปจนถึงการรับประกันการส่งผ่านแสง UV ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แผ่นควอทซ์มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ซึ่งต้องการความแม่นยำและความมีคุณภาพเป็นหลัก

หนึ่งในหน้าที่หลักของแผ่นควอทซ์ในระบบการอบแข็งตัวด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) คือความสามารถในการกรองรังสีอินฟราเรด (IR) ออก ขณะที่ยังคงให้รังสี UV สามารถผ่านได้ คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการควบคุมอุณหภูมิภายในระบบให้มีประสิทธิภาพ โดยการป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสะสม แผ่นควอทซ์จะช่วยปกป้องชิ้นงานที่กำลังถูกบำบัดและองค์ประกอบต่างๆ ของระบบ UV จากความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างมากในงานประยุกต์ใช้งานที่ต้องควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่เฉพาะเจาะจง เช่น กระบวนการทำให้แข็งตัวของพื้นผิวที่มีความหนาแน่นต่ำหรือมีน้ำหนักเบา

การประยุกต์ใช้งานแผ่นแก้วควอทซ์:
การเกิดแผ่นกระจกควอตซ์เป็นผลมาจากความหนืดของเนื้อหลอมที่มีค่าสูงมากในอุณหภูมิสูง แผ่นกระจกควอตซ์ถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ แหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า อุปกรณ์สื่อสารเซมิคอนดักเตอร์ เลเซอร์ เครื่องมือทางแสง เครื่องมือวิทยาศาสตร์ оборудование ไฟฟ้า อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่องมือเคมีที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและทนการกัดกร่อน รวมถึงในอุตสาหกรรมเคมี อิเล็กทรอนิกส์ โลหะวิทยา วัสดุก่อสร้าง และอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ