Wat zijn de toepassingen van kwartsglasstaven?

In tal van industriële en wetenschappelijke onderzoeksgebieden speelt een speciaal materiaal een cruciale rol: kwartsglasstaven . Dit materiaal, met zijn unieke fysische en chemische eigenschappen, is een cruciale hoeksteen geworden van de moderne hightechindustrie.

Waarom kiezen voor kwartsglasstaven?

Voordat we de toepassingen ervan bespreken, is het noodzakelijk om te begrijpen waarom kwartsglasstaven zijn zo bijzonder. Het bestaat voornamelijk uit siliciumdioxide en heeft de volgende belangrijke kenmerken:

• Uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen: Kwartsglas heeft een verwekingspunt van bijna 1700 graden Celsius, waardoor het gedurende langere perioden stabiel kan functioneren bij extreem hoge temperaturen – een prestatie die ongeëvenaard is door gewoon glas.
  
  
• Lage thermische uitzettingscoëfficiënt: De extreem lage thermische uitzettingscoëfficiënt zorgt voor een uitstekende thermische schokbestendigheid, waardoor het minder gevoelig is voor breuk, zelfs bij plotselinge temperatuurschommelingen.
  
  
• Uitstekende optische eigenschappen: Vooral in de ultraviolette tot infrarode band vertoont kwartsglas een hoge lichttransmissie, waardoor het een ideaal materiaal is voor de vervaardiging van optische precisiecomponenten.
  
  
• Goede chemische stabiliteit: Behalve fluorwaterstofzuur en heet fosforzuur reageert het vrijwel volledig zonder zuren of alkaliën.
  
  

Belangrijkste toepassingen van kwartsglasstaven

Dankzij deze superieure eigenschappen kwartsglasstaven worden veel gebruikt in verschillende hoge-precisie-industrieën:

1. Productie van halfgeleiders en geïntegreerde schakelingen

In de halfgeleiderindustrie is een extreem hoge zuiverheid van materialen vereist. Kwartsglasstaven zijn een kerngrondstof voor de productie van belangrijke apparatuur zoals kwartsbuizen, boten en reinigingstanks.

• Processen bij hoge temperaturen: Bij de hittebehandelingsprocessen bij hoge temperaturen bij de productie van chips, zoals diffusie, oxidatie en epitaxie, zorgen containers en steunen gemaakt van kwartsglasstaven met een hoge zuiverheid voor de zuiverheid van de procesomgeving en voorkomen ze de introductie van verontreinigingen.
  
  
• Optisch maskersubstraat: De optische uniformiteit en het lage defectpercentage van hoogwaardig kwartsglas maken het tot een belangrijk substraat voor fotolithografische maskers.
  

2. Industrie van lichtbronnen en elektrische lichtbronnen

Vanwege de extreem hoge doorlaatbaarheid van kwartsglas in het ultraviolette gebied, wordt het veel gebruikt bij de vervaardiging van speciale lichtbronnen:

• Hogedrukkwiklampen en halogeenlampen: Kwartsglasstaven zijn het voorkeursmateriaal voor de vervaardiging van de behuizingen van hogedrukontladingslampen en hogetemperatuurhalogeenlampen, omdat ze bestand zijn tegen de hoge temperatuur en druk binnenin.
  
  

3. Ultraviolette kiemdodende lampen:

Op het gebied van de geneeskunde, waterbehandeling en luchtzuivering kunnen ultraviolette lampen gemaakt van kwartsglas ziektekiemen effectief doden.

4. Glasvezelcommunicatie en optische apparaten

Op het gebied van moderne informatieoverdracht spelen kwartsglasstaven een cruciale rol:

• Voorvormen: Hoogzuiver kwartsglas is het kernvoorvormmateriaal voor de productie van optische vezels (optische vezels). Door middel van een tekenproces worden er optische vezels van gemaakt die zo dun zijn als een mensenhaar en vormen ze de basis van wereldwijde communicatienetwerken.
  
  
• Optische vensters en lenzen: Vanwege zijn uitstekende lichtdoorlatendheid en hittebestendigheid wordt het gebruikt voor de vervaardiging van ramen, lenzen en prisma's in optische precisie-instrumenten, vooral in de lucht- en ruimtevaart en militaire gebieden waar zware omstandigheden vereist zijn.
  
  

5. Laboratorium- en chemische apparatuur (verwante termen: corrosiebestendigheid, laboratoriumapparatuur)

De uitstekende corrosieweerstand en hoge temperatuurbestendigheid van kwartsglasstaven maken ze tot een veelvoorkomend kenmerk in laboratoria en chemische fabrieken:

• Laboratoriumapparatuur: Het is een ideaal materiaal voor het maken van verbrandingsvaten, smeltkroezen, kwartsglasbuizen en bekers op hoge temperatuur, die kunnen worden gebruikt voor chemische reacties op hoge temperatuur of corrosie.
  
  
• Chemische reactorvoeringen: Kwartsglas kan worden gebruikt als bekledingsmateriaal in chemische reactieapparatuur die bestand is tegen sterke zuren of hoge temperaturen.
  
  

Met de technologische vooruitgang zullen de eisen aan materiaalprestaties alleen maar toenemen. Kwartsglazen staafjes en hun derivaten, zoals kwartsbuizen en hoogzuiver kwartsglas, zullen een cruciale rol blijven spelen in halfgeleiders, optische communicatie en lasertechnologie. Continu geoptimaliseerde zuiverings- en verwerkingstechnologieën zullen ervoor zorgen dat dit materiaal kan voldoen aan de steeds strengere toepassingseisen van de toekomst.

Kwartsglazen staafjes , met hun superieure eigenschappen van "drie hoge en één lage" (hoge temperatuurbestendigheid, hoge zuiverheid, hoge lichttransmissie en lage expansie), zijn een onmisbaar basismateriaal geworden voor de moderne industrie en wetenschappelijk onderzoek, met een enorme en voortdurend groeiende toepassingswaarde.