Quarzstäbe , insbesondere diejenigen, die aus hochpurigen Siliciumdioxid bestehen, spielen eine wichtige Rolle in der Industrie, in der Labor- und wissenschaftlichen Forschung. Viele Benutzer fragen oft bei der Auswahl: 'Was ist die Härte der Quarzstange? Wie viele Klassen hat es?' Dies ist eine sehr wichtige Frage, aber die Antwort kann sich von dem unterscheiden, was Sie sich vorstellen. Streng genommen ist die MOHS -Härte der Quarzstange selbst ein fester Wert, über MOHS 7, und es hat keine Klassifizierung wie Stahl. Sein Kratzerfestigkeit und Verschleißfestigkeit stammen hauptsächlich aus seinen inhärenten Materialeigenschaften.

Die Benutzer sind jedoch häufig die mechanische Festigkeit, die thermische Stoßwiderstand, die Verformungsresistenz und die Oberflächenbehandlungsniveau, die von Quarzstäben in verschiedenen Anwendungsszenarien gezeigt werden. Die Unterschiede in den Leistungsniveaus spiegeln sich hauptsächlich in der Reinheit von Quarzmaterialien, Herstellungsprozessen (wie elektrischem Schmelzen oder Gasfeinding) und anschließender Wärmebehandlung wider.

1 、 Verständnis der 'Härte' von Quarzstäben: Mohs Härtestufe 7

1.1 Was ist MOHS -Härte?

Die MOHS -Härte ist ein Standard für die Messung der Fähigkeit von Mineralien, Kratzer zu widerstehen, die in Zahlen von 1 (weich, wie z.

1.2 Härtepositionierung von Quarz

Die MOHS -Härte von Quarz (chemische Zusammensetzung von Siliziumdioxid, SiO ₂ ₂) beträgt 7. Dies ist ein sehr hoher Niveau im Vergleich:

Die MOHS -Härte von gewöhnlichem Glas beträgt ungefähr 5,5

Die Härte von Edelstahlmessern beträgt ca. 5,5

Die Härte des Wolfram -Carbids beträgt ungefähr 9

Die Härte von Diamanten beträgt 10

Dies bedeutet, dass Quarzstangen leicht Glas- und Metalloberflächen kratzen können und gleichzeitig eine gute Kratzfestigkeit haben.

1.3 Gründe für ständige Härte

Solange die Quarzstange aus reiner Kieselsäure besteht, bleibt seine MOHS -Härte bei rund 7 stabil. Die Änderung der Härte bedeutet normalerweise, dass das Produkt eine große Menge an Verunreinigungen enthält oder überhaupt nicht aus Quarzmaterial besteht (wie gewöhnlich Soda -Kalkglas).

2. jenseits der Härte:

Obwohl die Härte festgelegt ist, gibt es signifikante Unterschiede in der Leistung von Quarzstäben unterschiedlicher Klassen, die direkt bestimmen, welche Probleme sie lösen können.

2.1 Reinheitsstufe

Reinheit ist der Kernadikator für Quarzstäbe, der ihren Temperaturbeständigkeit und die chemische Stabilität direkt beeinflusst.

Gewöhnliche Note (> 99,9%): Enthält eine geringe Menge an Verunreinigungen, geeignet für Anlässe mit niedrigen Temperaturen und Anforderungen, wie z. B. bestimmte Beobachtungsfenster und Stützstäbe.

Hoher Reinheitsgrad (> 99,99%): Mit extrem geringem Verunreinigungsgehalt weist es einen überlegenen Hochtemperaturverformungswiderstand (höherer Enthärtungspunkt) und optische Durchlässigkeit auf. Geeignet für die Halbleiterindustrie, Faser-Preform und High-End-optische Anwendungen.

Ultra hohe Reinheit/synthetische Quarzqualität (> 99,999%): Hergestellt durch Prozesse wie chemische Dampfabscheidung, fast frei von Metallverunreinigungen und Hydroxylgruppen (OH -), mit ausgezeichneter optischer Gleichmäßigkeit und extrem niedriger Thermiserweiterungskoeffizient. Geeignet für tiefe ultraviolette Optik, Laser und präzise optische Komponenten.

2.2 Prozess und strukturelle Grad

Der Herstellungsprozess bestimmt die intrinsische Qualität des Quarzstangens wie Blasen, Verunreinigungsgehalt und Gleichmäßigkeit.

Elektrische Schmelzmethode: Schmelzen hochreines Quarzsand mit einem elektrischen Bogen in einer Vakuum- oder Inertatmosphäre. In der Lage, transparente Quarzglasstangen mit geringem Blasengehalt und eine gute optische Gleichmäßigkeit zu produzieren.

Gasraffinierungsmethode: Schmelzen von Quarzsand in einer Wasserstoff -Sauerstoffflamme. Hochwertige Produkte können auch hergestellt werden, und die Prozesskontrolle ist entscheidend für ihre Leistung.

Kontinuierliche Schmelzmethode: Kontinuierliche Produktion, hohe Effizienz, relativ geringe Kosten, geeignet für große industrielle Anwendungen mit weniger extremen optischen Leistungsanforderungen.

2,3 Thermalstabilitätsniveau

Dies ist keine Klasse, die auf dem Etikett gekennzeichnet ist, sondern ein umfassender Leistungsindikator, der durch Reinheit und Prozesse bestimmt wird.

Wärmeschockwiderstand: Quarzstäbe haben einen extrem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und können drastische Temperaturänderungen standhalten, ohne zu brechen. Beispielsweise explodiert das schnelle Einfügen einer Hochtemperatur-Quarzstange in kaltem Wasser normalerweise nicht. Diese Funktion löst das Problem der durch schnellen Abkühlung und Erwärmung in Hochtemperaturumgebungen verursachten Geräteschäden.

Erweidungspunkt: Der Erweichungspunkt von Quarzstäben mit hoher Purity ist bis zu 1660 ° C, was bedeutet, dass sie ihre Form und Festigkeit bei extrem hohen Temperaturen immer noch aufrechterhalten können, wodurch das Problem der einfachen Erweichung und Deformation von Hochtemperaturträgern und -unterstützungen gelöst wird.

2.4 Oberflächenqualitätsqualität

Das Oberflächenbehandlungsniveau der Quarzstäbe bestimmt ihre mechanische Festigkeit und ihre optischen Eigenschaften.

Feuerpolierte Oberfläche: Glatte Oberfläche, gute Transparenz, hohe mechanische Festigkeit kann die durch Oberflächenmikramme verursachte Spannungskonzentration effektiv reduzieren.

Schleif- und Polieroberfläche: Erreichen von extrem hoher Oberflächenglattheit und Flachheit, zur optischen Leitung der Präzision verwendet, die Probleme der Lichtstreuung und des Energieverlusts lösen.

Blind-/Schneidfläche: Die Oberfläche ist relativ rau und kann Mikrorisse mit relativ geringer mechanischer Festigkeit aufweisen. Es wird im Allgemeinen für mechanische Stützanwendungen verwendet, die nicht für die Oberfläche empfindlich sind.

3..

Das Auswählen der entsprechenden 'Note' Quarzstange basierend auf den oben genannten Indikatoren kann die folgenden Industrieprobleme auf gezielte Weise lösen:

3.1 Lösung von Problemen mit Verformungen und Verschmutzung in Hochtemperaturumgebungen

Anwendungsszenarien: Ofenrohre, Träger und Paddel für monokristalline Siliziumwachstumsöfen (Ziehenöfen), Diffusionsöfen und Oxidationsöfen.

Lösung: Verwenden Sie hohe Quarzstäbe mit hoher Purity, hohe Weichspitze als Stütz- und Verbindungskomponenten. Das Non-Deformation-Merkmal mit hoher Temperatur sorgt für eine präzise Positionierung des Wafertransfers, und seine hohe chemische Reinheit vermeidet kontaminierende teure Siliziumrohstoffe bei hohen Temperaturen.

3.2 Lösen des Explosionsproblems unter schweren Temperaturänderungen

Anwendungsszenarien: Laborrohröfen, Vakuumbeschichtungsausrüstung, Laser, UV -Lampengehäuse.

Lösung: Verwenden Sie den extrem niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten und den super starken thermischen Schockwiderstand von Quarzstäben als Beobachtungsfenster, Lampenrohrhalterungen oder Reaktionskammerskelette, um einen stabilen Betrieb von Geräten in wiederholten Temperaturanstiegszyklen zu gewährleisten und die Lebensdauer zu verlängern.

3.3 Lösung von Verlustproblemen in korrosiven Umgebungen

Anwendungsszenarien: Chemische Industrie, Säurewaschprozess, spezielles Beleuchtungssystem.

Lösung: Quarzmaterial selbst hat eine ausgezeichnete Säure- und Korrosionsbeständigkeit (mit Ausnahme von Hydrofluorsäure und heißer Phosphorsäure). Die Verwendung von Quarzstäben als Rührstäbe, Führungsstäbe oder Stützen können saure und alkalische Umgebungen für lange Zeit standhalten, Metallteile ersetzen und die Probleme des Korrosionsverlusts und kontaminierter Medien lösen.

3.4 Probleme mit Energieverlust und Verzerrung in der Präzisionsoptik lösen

Anwendungsszenarien: UV-Lithographiemaschinen, Spektrometer, Hochleistungslaserübertragungssysteme.

Lösung: Verwenden Sie ultrahohe, synthetische Quarzstangen mit hoher Reinheit und unterzie

Obwohl die Härte von Quarzstäben selbst keine Note hat, bilden ihre Reinheit, Herstellungsprozess und Oberflächenbehandlungsniveau die tatsächliche 'Leistungsnote'. Bei der Auswahl sollte man sich nicht nur auf den einzelnen Indikator der 'Härte' konzentrieren, sondern auch zutiefst verstehen, ob die Reinheit, die thermische Stabilität und die optische Leistung Ihren spezifischen Anwendungsanforderungen entsprechen, um das 'Note' des Quarz -Stabprodukts zu wählen, das Ihr tatsächliches Problem am besten lösen kann.

Luverre Quartz produziert und verkauft eine breite Palette hochwertiger Quarzglas, darunter Quarzrohre, Quarzplatten, Quarzstäbe, Quarzfenster, Quarzkreuzer, Quarzboote, Quarzflansche, Quarzbecher, Quarzgläser und vieles mehr. Wir können alle Arten von maßgeschneiderten Anforderungen für Quarzglasprodukte erfüllen.