Kuvars Flanşlarının Üretim Süreci:
- Hammadde Seçimi: Başlangıç maddesi olarak yüksek saflıklı doğal kuvars kristalleri veya sentetik silika kumu kullanılır. Silika içeriği genellikle üstün özellikler sağlamak için %99,9'un üzerinde olur.
- Erime: Hammadde, vakumda veya inert atmosfer fırında (genellikle elektrik dirençli veya indüksiyon fırını) çok yüksek bir sıcaklığa (1700'ün üzerinde °C) ısıtılarak viskoz, kabarcıksız erimiş kuvarsa dönüştürülür.
- Şekillendirme: Erimiş kuvars daha sonra flanşlara aşağıdaki yöntemlerden biri kullanılarak şekillendirilir:
- Kalıplama: Hassas grafit veya seramik kalıplara dökülmesi.
- Santrifüj Döküm: Boş silindirik şekiller elde etmek için kalıbın döndürülmesi ve daha sonra işlenmesi.
- Sıcak Presleme/Bitirme: Yoğunlaştırılma ve neredeyse net şekil oluşturmak için ısıtılmış kuvars ham parçasının basınç altında dövülmesi.
- Tavlama: Oluşturulan flanşlar bir tav fırınında kontrollü, yavaş bir soğutma işleminden geçirilir. Bu, iç termal gerilmeleri azaltır, çatlama riskini önler ve yapısal stabiliteyi sağlar.
- Hassas İşleme: Tavlama sonrası ham parçalar elmas kaplı aletler kullanılarak titizlikle işlenir. Son boyutların, yüzey kalitesinin (genellikle optik sınıf), düzgünlüğün ve hassas sızdırmazlık yüzeylerinin (örneğin Ra < 0,4 μ m).
- Temizlik ve Kalite Kontrolü: Katı partiküllerin uzaklaştırılması için katı temizlik (örneğin ultrasonik, asitli temizlik) uygulanır. Her flanş, boyutları, görsel kusurları (hava kabarcıkları, inklüzyonlar) ve optik özellikleri açısından kontrol edilir. Düzgünlük ve paralellik gibi özellikler için lazer interferometrisi gibi gelişmiş yöntemler kullanılır.
Kuvars Flanşların Avantajları:
- Olağanüstü Termal Stabilite: Aşırı düşük termal genleşme katsayısı (~5,5 x 10 ⁻⁷ /K) termal şoka karşı oldukça dayanıklı hale getirir. 1000 °C'den oda sıcaklığına kadar hızlı ısınma ve soğumaya çatlama olmadan dayanabilirler.
- Yüksek Sıcaklık Direnci: 1100 °C'ye kadar sürekli olarak ve kısa süreliğine 1300 °C'ye kadar çalışabilirler; bu sıcaklıklarda metallerin yumuşayacağı ya da sürünme göstereceği durumlarda yapısal bütünlüklerini korurlar.
- Üstün Kimyasal Saflık ve İnertlik: Yüksek saflıklı SiO 2 - 2 'dan üretilmiş olup gözeneksizdirler ve çoğu asit, halojen ve agresif kimyasallara (hidroflorik aside ve sıcak fosforik aside hariç) karşı yüksek direnç gösterirler. Bu özellik, hassas süreçlerde kontaminasyonu önler.
- Mükemmel Optik Özellikler: Geniş bir spektrumda (UV'den yakın kızılötesine kadar) yüksek geçirgenliğe sahiptir. Bu sayede süreç içinde görsel izleme, UV iletimi ve lazer uygulamalarında kullanım imkânı sunar.
- Olağanüstü Elektrik Yalıtımı: Yüksek dielektrik mukavemeti ve yüksek sıcaklıklarda bile düşük elektrik iletkenliği sağlar; bu nedenle yarı iletken ve vakum uygulamaları için idealdir.
-
Yüksek Mekanik Dayanım ve Sağlamlık: Kırılgan olmasına rağmen ergimiş kuvars yüksek basınç dayanımına sahiptir ve birçok polimerin aksine yüksek sıcaklıklarda yüke maruz kaldığında şeklini korur. yük altında yüksek sıcaklıklarda şeklini korur.
- Ultra Yüksek Vakum Uyumluluğu: Aşırı düşük gaz geçirgenliği ve dekapaj oranlarına sahiptir. Uygun şekilde pişirildiğinde, ultra yüksek vakum (UHV) ortamlarının sağlanmasına ve korunmasına katkı sağlar.
- Uzun Hizmet Ömrü ve Boyutsal Kararlılık: Hava koşullarına karşı dirençlidir, tipik koşullar altında bozulmaz veya yaşlanmaz ve kararlı yapısı sayesinde zamanla hassas boyutlarını korur.
-
Birincil Uygulamalar: Yarı iletken üretimi (aşındırma, difüzyon, CVD/LPCVD odaları), fiber optikler, hassas optikler, lazer sistemleri, laboratuvar ve analitik ekipmanlar, yüksek sıcaklıklı gözlem camları ve özel aydınlatma (yüksek yoğunluklu deşarj lambaları).
Kuvars Flanşların Birincil Uygulama Alanları ve Kullanım Alanları
Kuvars flanşlar, eşsiz özelliklerinin bir araya gelmesi nedeniyle zorlu endüstrilerde kritik bileşenlerdir. Ana uygulamaları ve özel kullanım alanları şunlardır:
- Yarı İletken ve Mikroelektronik Üretimi
- Kullanım: Waffer işleme ekipmanlarında gözlem pencereleri, hazne kaplamaları, gaz girişleri ve teşhis portları olarak.
- Temel Ekipmanlar: Plazma Aşındırıcılar, Kimyasal Buhar Biriktirme (CVD) ve Düşük Basınçlı CVD (LPCVD) reaktörleri, difüzyon fırınları ve iyon implantasyon cihazları.
- Neden: Saf olan yapısı silikon wafferlerin bulaşmasını önler ve saydamlığı süreç izleme için iç ortamda gözlem imkanı sağlar.
- Optik ve Fotonik Endüstrileri
- Kullanım: Uç pencereler, lazer tüp muhafazaları ve montaj bileşenleri olarak.
- Temel Uygulamalar: Yüksek güçlü lazer sistemleri, UV ve IR optik sistemleri, spektrofotometre hücreleri ve astronomik teleskop aynaları (düşük termal genleşme altlık malzemeleri için).
- Neden: Olağanüstü UV'den IR'ye kadar ışık iletimi ve yüksek yoğunluklu ışık altında minimal termal bozulma.
- Yüksek Saflıkta / Düşük Basınçlı Kimyasal İşleme
- Kullanım: Reaktör astarları, aşındırıcı sıvılar için seyir camları ve pilot tesislerde bağlayıcı bileşenler olarak.
- Temel Süreçler: Son derece saf asitlerin, halojen gazlarının ve yüksek sıcaklıklı özel kimyasalların taşınması.
- Nedeni: Üstün kimyasal inertlik, ürün saflığını korur ve hidroflorik aside ve sıcak fosforik aside bakılmaksızın tüm asitlere karşı direnç gösterir.
- Kullanım: Yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının zarfı (dış ampul) olarak.
- Temel Ürünler: Civa buharlı lambalar, ksenon ark lambaları ve UV sterilizasyon lambaları.
- Nedeni: Son derece yüksek çalışma sıcaklıklarına (>1000 °C) dayanır ve UV ışığı verimli bir şekilde iletir.
- Bilimsel Araştırma ve Analitik Enstrümantasyon
- Kullanım: Vakum odaları için pencereler, fırınlarda numune tutucular ve kütle spektrometrelerinde bileşenler olarak.
- Ana Ortamlar: Aşırı Yüksek Vakum (UHV) sistemleri, elektron mikroskopları ve uzay simülasyon odaları.
- Nedeni: Vakum ve termal çevrim altında son derece düşük dekapaj ve yüksek boyutsal kararlılık.
- Özel Endüstriyel Süreçler
- Kullanım: Yüksek sıcaklıklı fırınlarda (örneğin Czochralski çekmeli gibi kristal büyüme fırınları) koruyucu gözlem pencereleri ve fiber optik preform üretimindeki akış bileşenleri olarak.
-
Nedeni: Sürekli yüksek sıcaklıkta işlem sırasında şeffaflığını ve bütünlüğünü koruyarak sürecin görsel kontrolüne olanak tanır.
Teknik özellikler
Özellik İçeriği |
Özellik Endeksi |
Yoğunluk |
2,2×103kg/cm³ |
Dayanım |
580KHN100 |
Çekme Dayanımı |
4.9×107Pa(N/ ㎡) |
Basınç dayanımı |
>1,1×109Pa |
Isıl genleşme katsayısı |
5,5×10-7cm/cm℃ |
Isıl İletkenlik |
1,4 W/m℃ |
Özgül Isı |
670 J/kg℃ |
Yumuşama Noktası |
1680℃ |
Pasivation Noktası |
1215℃ |
EN
