Quartz-staven , vooral die gemaakt van hoogzuivere gesmolten silica, spelen een cruciale rol in de industrie, laboratorium en wetenschappelijk onderzoek. Veel gebruikers vragen vaak bij het selecteren, 'Wat is de hardheid van Quartz -staaf? Hoeveel cijfers heeft het? ' Dit is een zeer belangrijke vraag, maar het antwoord kan anders zijn dan wat u zich voorstelt. Strikt genomen is de Mohs -hardheid van de kwartstaaf zelf een vaste waarde, over MOHS 7, en het heeft geen classificatie van 'hardheidsgraad ' zoals staal. Zijn krasweerstand en slijtvastheid komen voornamelijk voort uit zijn inherente materiaaleigenschappen.

Waar gebruikers echt om geven, zijn echter vaak de mechanische sterkte, thermische schokweerstand, vervormingsweerstand en oppervlaktebehandelingsniveau dat wordt getoond door kwartsstaven in verschillende toepassingsscenario's. De verschillen in prestatieniveaus worden voornamelijk weerspiegeld in de zuiverheid van kwartsmaterialen, productieprocessen (zoals elektrisch smelten of gasrefining) en daaropvolgende warmtebehandeling.

1 、 Inzicht in de 'Hardheid ' van kwartsstaven: Mohs Hardheid Niveau 7

1.1 Wat is Mohs Hardheid?

Mohs Hardheid is een standaard voor het meten van het vermogen van mineralen om krassen te weerstaan, uitgedrukt in aantallen van 1 (zachtst, zoals talk) tot 10 (moeilijkste, zoals diamant).

1.2 Hardheidspositionering van kwarts

De MOHS -hardheid van kwarts (chemische samenstelling van siliciumdioxide, SIO ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ ₂ is, is een zeer hoog niveau, als vergelijking:

De Mohs -hardheid van gewoon glas is ongeveer 5,5

De hardheid van roestvrijstalen messen is ongeveer 5,5

De hardheid van wolfraamcarbide is ongeveer 9

De hardheid van diamanten is 10

Dit betekent dat kwartstangen gemakkelijk glas- en metalen oppervlakken kunnen krassen, terwijl ze ook een goede krasweerstand hebben.

1.3 redenen voor constante hardheid

Zolang de kwartstaaf van puur silica is gemaakt, blijft de MOHS -hardheid stabiel rond 7. De verandering in hardheid betekent meestal dat het product een grote hoeveelheid onzuiverheden bevat of helemaal niet is gemaakt van kwartsmateriaal (zoals gewone frisdrankkalkglas).

2. Beyond Hardheid:

Hoewel de hardheid is vastgesteld, zijn er significante verschillen in de prestaties van Quartz -staven van verschillende kwaliteiten, die direct bepalen welke problemen ze kunnen oplossen.

2.1 Zuiverheidsniveau

Zuiverheid is de kern 'grade ' -indicator van kwartstangen, die direct hun temperatuurweerstand en chemische stabiliteit beïnvloedt.

Gewone graad (> 99,9%): met een kleine hoeveelheid onzuiverheden, geschikt voor gelegenheden met lage temperatuur en vereisten, zoals bepaalde observatieramen en ondersteunende staven.

Hoge zuiverheidskwaliteit (> 99,99%): met een extreem lage onzuiverheidsgehalte heeft het een superieure vervormingsweerstand op hoge temperatuur (hoger verzachtingspunt) en optische transmissie. Geschikt voor de semiconductor-industrie, vezelvoorvorm en hoogwaardige optische toepassingen.

Ultra hoge zuiverheid/synthetische kwarts graad (> 99,999%): gemaakt door processen zoals chemische dampafzetting, bijna vrij van metaalonzuiverheden en hydroxylgroepen (OH -), met uitstekende optische uniformiteit en extreem lage thermische expansiecoëfficiënt. Geschikt voor diepe ultraviolette optica, lasers en precisie optische componenten.

2.2 Proces- en structurele kwaliteit

Het productieproces bepaalt de intrinsieke kwaliteit van de kwartstang, zoals bubbels, onzuiverheidsinhoud en uniformiteit.

Elektrische smeltmethode: Kwartszand met veel zuiverheidsmelten met een elektrische boog in een vacuüm of inerte atmosfeer. In staat om transparante kwarts -glazen staven te produceren met een laag bubbelgehalte en een goede optische uniformiteit.

Gasrefiningmethode: smeltende kwartszand in een waterstofzuurstofvlam. Producten van hoge kwaliteit kunnen ook worden geproduceerd en procescontrole is cruciaal voor hun prestaties.

Continue smeltmethode: continue productie, hoog rendement, relatief lage kosten, geschikt voor grootschalige industriële toepassingen met minder extreme optische prestatie-eisen.

2.3 Thermisch stabiliteitsniveau

Dit is geen cijfer op het etiket, maar een uitgebreide prestatie -indicator bepaald door zuiverheid en proces.

Thermische schokweerstand: Quartz -staven hebben een extreem lage coëfficiënt van thermische expansie en kunnen drastische temperatuurveranderingen weerstaan ​​zonder te breken. Bijvoorbeeld, het snel plaatsen van een kwartstang op hoge temperatuur in koud water ontploft meestal niet. Deze functie lost het probleem op van apparaatschade veroorzaakt door snelle koeling en verwarming in omgevingen op hoge temperatuur.

Verzachtende punt: het verzachtende punt van Quartz-staven met hoge zuiverheid is zo hoog als ongeveer 1660 ° C, wat betekent dat ze nog steeds hun vorm en sterkte kunnen behouden bij extreme hoge temperaturen, het oplossen van het probleem van eenvoudige verzachting en vervorming van dragers en ondersteuning van hoge temperatuur.

2.4 Kwaliteit van de oppervlaktekwaliteit

Het oppervlaktebehandelingsniveau van kwartstangen bepaalt hun mechanische sterkte en optische eigenschappen.

Vuur gepolijst oppervlak: glad oppervlak, goede transparantie, hoge mechanische sterkte, kan de spanningsconcentratie veroorzaakt door microscheuren van het oppervlak effectief verminderen.

Slijp- en polijstoppervlak: het bereiken van een extreem hoge oppervlakte gladheid en vlakheid, gebruikt voor precisie optische geleiding, het oplossen van de problemen van lichtverstrooiing en energieverlies.

Blanco/snijoppervlak: het oppervlak is relatief ruw en kan microscheuren hebben, met een relatief lage mechanische sterkte. Het wordt over het algemeen gebruikt voor mechanische ondersteuningstoepassingen die niet gevoelig zijn voor het oppervlak.

3. Praktische problemen die kunnen worden opgelost door kwartsstaven van verschillende 'cijfers '

Het selecteren van de juiste 'cijfer ' kwartsstang op basis van de bovenstaande indicatoren kan de volgende industriële problemen op een gerichte manier oplossen:

3.1 Problemen met vervorming en vervuiling aanpakken in omgevingen bij hoge temperatuur

Toepassingsscenario's: ovenbuizen, dragers en peddels voor halfgeleider monokristallijne siliciumgroei -ovens (trekkende ovens), diffusiegaven en oxidatie -ovens.

Oplossing: gebruik hoge zuivering, hoge verzachtingspunt kwarts staven als ondersteunings- en verbindingscomponenten. De niet-temperatuur niet-vervormingskarakteristiek op hoge temperatuur zorgt voor een precieze positionering van waferoverdracht, en de hoge chemische zuiverheid voorkomt dat het verontreinigen van dure siliciumrondstoffen bij hoge temperaturen.

3.2 Het explosieprobleem oplossen onder ernstige temperatuurveranderingen

Toepassingsscenario's: laboratoriumbuisovens, vacuümcoatingapparatuur, lasers, UV -lampbehuizingen.

Oplossing: gebruik de extreem lage thermische expansiecoëfficiënt en super sterke thermische schokweerstand van kwartsstaven als observatieramen, lampbuisbeugels of reactiekamer skeletten om een ​​stabiele werking van apparatuur in herhaalde temperatuurstijging en valcycli te waarborgen en de levensduur van de services te verlengen.

3.3 Verliesproblemen aanpakken in corrosieve omgevingen

Toepassingsscenario's: chemische industrie, zure wassproces, speciaal verlichtingssysteem.

Oplossing: kwartsmateriaal zelf heeft een uitstekende zuur- en corrosieweerstand (behalve voor hydrofluorzuur en heet fosforzuur). Het gebruik van kwartstangen als roerende staven, staven of steunen kunnen lange tijd bestand zijn tegen zure en alkalische omgevingen, metalen onderdelen vervangen en de problemen van corrosieverlies en verontreinigde media oplossen.

3.4 Problemen met energieverlies en vervorming oplossen bij precisie -optiek

Toepassingsscenario's: UV-lithografiemachines, spectrometers, krachtige lasertransmissiesystemen.

Oplossing: gebruik ultrahoge zuiverheid synthetische kwarts staven en onderga precisie slijpen en polijsten om een ​​extreem hoge transmissie en uitstekende optische uniformiteit te bereiken in zowel ultraviolette als infraroodbanden. Opgeloste problemen zoals verlies van lichte energietransmissie, bundelvervorming en thermische lenseffect.

Hoewel de hardheid van Quartz -staven zelf geen cijfer heeft, vormen hun zuiverheid, productieproces en oppervlaktebehandelingsniveau de werkelijke 'prestatiegraad '. Bij het kiezen moet men zich niet alleen concentreren op de enkele indicator van 'hardheid ', maar ook diep begrijpen of de zuiverheid, thermische stabiliteit en optische prestaties aan uw specifieke applicatiebehoeften voldoen, om het 'grade ' van Quartz -staafproduct te kiezen dat het beste uw werkelijke probleem kan oplossen.

Luverre Quartz produceert en verkoopt een breed scala aan kwarts van hoge kwaliteit, inclusief kwartbuizen, kwartsplaten, kwartsstaven, kwartsramen, kwarts smeltkroes, kwartsboten, kwartsflenzen, kwartsbanden, kwarts -glazen instrumenten en meer. We kunnen voldoen aan allerlei aangepaste vereisten voor kwarts -glazen producten.