A placa de vidro de sílica fundida é famosa por seu coeficiente de expansão térmica extremamente baixo, cerca de 5,5 × 10 ⁻⁷/℃, quase 1/20 do vidro comum. Esta característica permite manter a estabilidade dimensional de nível micrométrico mesmo sob severas mudanças de temperatura, tornando-o um material de núcleo indispensável para aplicações de precisão, como máquinas de litografia semicondutora, janelas de observação de alta temperatura e substratos de telescópios astronômicos.

Qual é a sua maior preocupação em relação ao coeficiente de expansão térmica?

P: Meu dispositivo precisa alternar repetidamente entre alta temperatura e temperatura ambiente, e a deformação de materiais comuns causa desvio do caminho óptico. Como posso resolver esse problema?

Resposta: O coeficiente de expansão térmica ultrabaixo da placa de vidro de sílica fundida pode garantir que quase não haja deformação sob choque de temperatura, resolver fundamentalmente o problema de falha de calibração do sistema causada pela expansão térmica e contração a frio e garantir a operação estável a longo prazo do seu equipamento.

P: Precisamos usar placas de quartzo como janelas de observação para vasos de reação de alta temperatura, que devem ser resistentes ao calor e seláveis. Podemos conseguir isso?

Resposta: Absolutamente possível. Nossa placa de sílica fundida não só pode suportar temperaturas de até 1100 ℃, mas também fornecer retificação plana precisa para garantir o nivelamento da superfície de até λ/10. Ele pode obter vedação confiável em ambiente de vácuo ou alta pressão com anéis de vedação especiais.

P: O projeto requer um substrato de quartzo com tamanho ultra grande e espessura uniforme para transportador de deposição de filme fino. A personalização pode ser suportada?

Resposta: Claro. Temos a capacidade de produzir placas de sílica fundida supergrandes (o tamanho máximo pode chegar a 1000 mm x 800 mm) e controlar rigorosamente a tolerância de espessura dentro de ± 0,02 mm para atender aos seus requisitos rígidos de planicidade do rolamento.

Valor único proporcionado por um coeficiente de expansão extremamente baixo

1. Deformação térmica quase zero

O coeficiente de expansão térmica linear do vidro de sílica fundida é extremamente baixo, o que significa que quando a temperatura muda, sua estrutura atômica quase não muda. A vantagem direta trazida por esse recurso é:

-Alinhamento de precisão: Em equipamentos como máquinas de litografia, a exposição prolongada não causará distorção do padrão devido ao acúmulo térmico.

-Estabilidade térmica: Como material ideal para réguas de referência e instrumentos de medição, garante a eternidade da precisão da medição.

2. Excelente resistência ao choque térmico

Devido ao baixo coeficiente de expansão térmica, quando o material é aquecido localmente, a tensão térmica gerada em seu interior é muito pequena, portanto a placa de sílica fundida possui resistência ao choque térmico extremamente forte. Mesmo que a placa de quartzo em brasa seja despejada diretamente em água fria, ela não explodirá. Esta característica o torna amplamente utilizado em:

-Lentes protetoras de laser: resistem ao impacto instantâneo do laser de alta energia.

-Janela de observação metalúrgica: voltada para a radiação de alta temperatura do forno sem quebrar.

3. Capacidade abrangente de personalização de especificações

Entendemos que diferentes aplicações têm requisitos muito diferentes de tamanho, espessura e tolerâncias. Fornecemos serviços customizados para todo o processo, desde desbaste, retificação, polimento até chanframento e furação, garantindo que cada placa de quartzo esteja perfeitamente adaptada à interface do seu equipamento.

Como o coeficiente de expansão térmica afeta as aplicações práticas?

O significado físico do coeficiente de expansão térmica

O coeficiente de expansão térmica reflete a estabilidade dimensional de um material à medida que muda com a temperatura. Para óptica de precisão e fabricação de semicondutores, a deformação em nanoescala significa uma diminuição no rendimento do produto. Nossa placa de sílica fundida elimina o estresse interno selecionando matérias-primas com baixo teor de hidroxila (OH) e processo de recozimento especial, para que sua curva de expansão térmica permaneça plana e reta em toda a faixa de temperatura.

Cenários típicos de aplicação

1. Equipamento de fabricação de semicondutores: Como placa de polimento para equipamentos CMP (polimento químico-mecânico) e substrato para máquinas de litografia, requer deformação macroscópica extremamente baixa para garantir consistência no processamento de wafer.

2. Aeroespacial e Astronomia : Como substrato espelhado de grandes telescópios astronômicos, ele pode manter a forma da superfície do espelho inalterada mesmo se houver uma enorme diferença de temperatura entre o dia e a noite, garantindo imagens nítidas.

3. Nova indústria energética e química: Como molde de prensagem a quente para células de combustível e espelho para reatores de alta temperatura, é necessário manter a estabilidade dimensional e a transparência sob altas temperaturas e pressões.

Caso de aplicação do cliente: Auxiliar na localização e substituição de equipamentos semicondutores

Histórico do caso:

Um fabricante de equipamentos semicondutores está desenvolvendo uma máquina de implantação iônica de alta temperatura para semicondutores de terceira geração (carboneto de silício SiC). O equipamento precisa alinhar opticamente o wafer através de uma janela de quartzo em um ambiente de alta temperatura acima de 600 ℃. O plano de projeto original usava uma determinada marca importada de placa de quartzo, mas não só tinha um longo prazo de entrega, mas também encontrou repetidamente o problema de desvio da marca de alinhamento em altas temperaturas, resultando na paralisação da depuração do equipamento por três meses.

Análise de requisitos:

Os clientes precisam urgentemente de uma placa de sílica fundida com espessura de 10 mm e tamanho de 300 mm × 400 mm. Requisitos:

-No ciclo térmico da temperatura ambiente a 650 ℃, a mudança de planicidade é inferior a 5 mícrons.

-O material não possui bolhas ou listras, garantindo uma transmissão uniforme da luz.

-Os quatro lados precisam ser finamente retificados e chanfrados em um ângulo de 45° para facilitar a instalação na câmara de vácuo.

Nossa solução:

1. Combinação de materiais: Recomendamos o uso de quartzo refinado a gás de grau JGS2 com baixo coeficiente de expansão, que passou por um processo especial de tratamento térmico para liberar ainda mais a tensão residual.

2. Usinagem de precisão: Usando tecnologia de retificação e polimento de dupla face, o nivelamento original atinge 1 mícron/10mm ⊃2;. Posteriormente, vários ciclos de recozimento em alta temperatura foram conduzidos para simular o ambiente de uso do cliente, garantindo que o 'pré-encolhimento' do material fosse concluído e que a mudança real de planicidade no estágio de alta temperatura de 650 ℃ fosse controlada dentro de 3 mícrons.

3. Proteção da embalagem: Em resposta à natureza frágil das placas finas de grande porte, projetamos caixas de madeira especializadas para absorção de choque e filmes de adsorção eletrostática para garantir um transporte infalível durante o transporte marítimo.

Efeito final:

Depois que o cliente integrou nossa placa de quartzo na máquina de implantação iônica, o sistema de alinhamento de alta temperatura funcionou de forma estável e as imagens ficaram nítidas e sem distorção. O diretor de processo do cliente forneceu feedback: 'Esta placa de quartzo resolveu nosso problema mais problemático de deriva térmica, permitindo uma integração suave de toda a máquina.' 

Se você estiver procurando por uma placa de vidro de sílica fundida que possa ser tão estável quanto uma rocha em um ambiente com diferenças extremas de temperatura, ou tenha qualquer tamanho fora do padrão e necessidades de processamento de altíssima precisão, não hesite em nos contatar para aconselhamento técnico ou teste de amostra.

Luverre Quartz é um fabricante com foco na produção de diversas placas de quartzo, podemos produzir placas de quartzo personalizadas em diferentes tamanhos e formatos, como quadrados, redondos, ovais e outros designs de formatos especiais de acordo com as necessidades do cliente. O processamento inclui corte, dobra, soldagem, etc., e existem diferentes cores disponíveis, como placas de quartzo transparentes, placas de quartzo opacas, placas de quartzo leitoso e assim por diante.

Por que nos escolher?

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