Колірна кварцова трубка високої чистоти для напівпровідників

Виробничий процес кольорових кварцових труб

Кольорові кварцові труби виготовляються переважно з високочистого плавленого силікату (SiO ₂ ) і набувають колір за рахунок введення певних домішок у вигляді оксидів металів під час виробничого процесу. Колір не є поверхневим покриттям, а проникає всередину матеріалу. Основні етапи процесу:

• Підготовка сировини

Основним матеріалом є високочисті природні кварцові кристали або синтетичний тетрахлорид кремнію (SiCl ₄ ). Бажані кольорові добавки у вигляді оксидів готуються у вигляді точного порошку.

Поширені домішки включають:

• Оксид кобальту (Co ₃ O ₄ ): для синіх труб.
• Оксид хрому (Cr ₂ O ₃ ): для зелених труб.
• Оксид марганцю (Mn ₂ O ₃ ): Для пурпурних/аметистових трубок.
• Оксид титану (TiO ₂ ) та оксид заліза (Fe ₂ O ₃ ): Часто використовуються в поєднанні для бронзових/янтарних трубок (які також забезпечують блокування УФ-випромінювання).
• Золото (Au) або селен (Se): Для червоних/рожевих відтінків.

• Легування та гомогенізація

Точну кількість порошку фарбувального агента рівномірно змішують із подрібненим кварцовим сировинним матеріалом. Цей етап має важливе значення для забезпечення однорідного розподілу кольору. У деяких процесах, особливо при виробництві синтетичного кварцу, легувальні добавки можуть подаватися у газоподібній формі під час осадження хімічних парів.

• Плавлення та формування

Леговану кварцеву суміш подають у піч з високою температурою. Існують два основні методи плавлення:

• Електродугове плавлення: Використовується для природних кристалів кварцу. Суміш плавлять у вуглецевому тиглі при температурах понад 2000 °С.
• Хімічне осадження з парової фази (CVD): Використовується для синтетичного кварцу. Газоподібні сполуки (наприклад, SiCl ₄ та о ₂ ) разом із випареними барвниками подаються в реактор високої температури, де вони сполучаються та осаджуються шар за шаром на обертовому мандрені, утворюючи трубку.

Під час або після плавлення в'язкий кварц формують у трубки за допомогою таких процесів, як центробіжне лиття (обертання форми для отримання порожнистої трубки) або витягування (витягування розплавленого кварцу через мандрель).

• Нагрівання

Отримані трубки повільно охолоджують у печі з контрольованим відпалюванням. Це знімає внутрішній термічний напруги, запобігає утворенню тріщин і стабілізує центри забарвлення, утворені легувальними домішками.

• Фінішна обробка

Після відпалювання трубки нарізають на відрізки заданої довжини, а кінці можуть поліруватися полум’ям або шліфуватися для досягнення необхідної розмірної точності та стану поверхні. Потім їх ретельно очищають.

Ключ  Характеристики  до  the  Технологія:

• Постійний  Колір:  The  колір  is внутрішній  та  буде  ні  зник  під  високих  температури  або  УФ  експозиція.
• Високотемпературних  Стабільність:  Розфарбовані  кварц  туби  зберігання  the  чудово  термальний  властивості  до  чисте  кварц.
• Залежно від легування  ВЛАСТИВОСТІ:  Деякі  барвники  (наприклад,  титан/залізо  для  бурштиновий)  навмисно  додати  функціональність  як  УФ  вологозаборонення.

Це  процес  результати  в  довговічний,  високопродуктивні  розфарбовані  кварц  туби  використано  освітлення  (наприклад,  галоген  лампи,  УФ  лампи),  лабораторія  обладнання,  напівпровідник  інструменти,  та  декоративний  додатки.

Перевага

Кольорові кварцові трубки успадковують основні переваги чистого плавленого кремнезему, додаючи спеціалізовані функції за рахунок інтегрованих барвників. Їхні основні переваги включають:

• Вибіркова передача/фільтрація світла: це основна перевага. Різні кольори поглинають і пропускають певні довжини хвиль світла.

• Приклад: бурштинові/коричневі трубки блокують ультрафіолетове (УФ) та короткохвильове синє світло, пропускаючи видиме світло. Глибокі віолетові трубки "скло Вуда" пропускають довгохвильове УФ-А, але блокують видиме світло.

• Підвищена міцність і стабільність: колір не є поверхневим покриттям, а вплавлений у кварцову матрицю. Це забезпечує:

• Стійкість до вивілювання: стійкий до вивілювання під впливом інтенсивного УФ, видимого світла або тепла.
• Стійкий до подряпин: колір не можна зіскоблити.
• Хімічно інертний: зберігає високу стійкість до більшості кислот і розчинників.

• Висока термічна продуктивність: як і прозорий кварц, кольорові трубки мають такі характеристики:

• Екстремальна стійкість до високих температур: витримують температури до 1000–1100 °С.
• Низьке теплове розширення: відмінна стійкість до термічних ударів.
• Висока чистота: запобігає забрудненню в чутливих процесах.

• Візуальна індикація та безпека: колір забезпечує негайну візуальну ідентифікацію типу джерела світла, довжини хвилі або процесу, підвищуючи безпеку та наочність роботи.

Основні сфери застосування

Завдяки своїм функціональним перевагам, кольорові кварцові трубки є важливими в кількох галузях:

• Освітлення

• Галогенові та лампи розжарювання: бурштинові або червоні трубки використовуються в нагрівальних лампах, пастках для комах та сигнальних ліхтарях для темних кімнат.
• УФ-лампи:

• Чорний світло-синій (BLB): Глибокі фіолетові трубки, що використовуються у розвагах, для перевірки флуоресценції та виявлення підробок.
• Герміцидні: Спеціальні склади, які забезпечують оптимальну проникність УФ-С (254 нм) для дезінфекції.

• Спеціальне сигнальне та декоративне освітлення: Кольорові світлофільтри для світильників із високою температурою експлуатації.

• Виробництво напівпровідників та фотогальванічних елементів

• Печі для дифузії та окиснення: Використовуються як технологічні трубки. Колір іноді може вказувати на тип трубки або легування.
• УФ полімеризація та фотолітографія: Трубки, що пропускають певні довжини хвиль УФ для затвердіння полімерів або експонування світлочутливих шарів.

• Лабораторне та наукове обладнання

• УФ-видима спектроскопія: Як кювети для зразків або фільтри.
• Фотохімічні реактори: Трубки, що пропускають певні актинічні довжини хвиль для проведення хімічних реакцій.
• Камери з контролем навколишнього середовища: Як оглядові віконця із спеціальним спектральним фільтруванням.

• Промислові та медичні процеси

• Очищення води та повітря: УФ-прозорі трубки в системах дезінфекції.
• Медичні пристрої: Використовуються в лампах фототерапії для лікування жовтяниці (синє світло) або шкірних захворювань (УФ-світло).
• Переробка харчових продуктів та напоїв: Для УФ-обробки або інспектувальних систем.

• Декоративне та архітектурне

• Світильники класу люкс: Для постійних елементів кольорового забарвлення, стійких до нагріву.
• Художні інсталяції: З використанням міцності та світлових властивостей матеріалу.

Технічні специфікації