Кварцевые стержни , особенно те, которые изготовлены из силика с высокой чистотой, играют жизненно важную роль в промышленности, лабораторных и научных исследованиях. Многие пользователи часто спрашивают при выборе, «Какова твердость кварцера? Строго говоря, твердость MOHS самого кварцевого стержня является фиксированным значением, касающимся MOHS 7, и у него нет классификации 'Стало ', как сталь. Его сопротивление царапин и износ в основном связано с его неотъемлемыми свойствами материала.

Тем не менее, то, о чем пользователи действительно заботятся, часто бывают механической прочностью, тепловой сопротивлением, устойчивостью к деформации и уровню обработки поверхности, демонстрируемыми кварцевыми стержнями в различных сценариях применения. Различия в уровнях производительности в основном отражаются в чистоте кварцевых материалов, производственных процессах (таких как электрическое плавление или рафинирование газа) и последующую термообработку.

1 、 Понимание 'Твердость ' Кварцевых стержней: Уровень твердости MOHS 7 Уровень 7

1.1 Что такое твердость MOHS?

Твердость MOHS является стандартом для измерения способности минералов сопротивляться царапинам, выраженные в числах от 1 (самые мягкие, такие как тальк) до 10 (самые сложные, такие как алмаз).

1.2 позиционирование твердости кварца

Твердость MOHS of Quartz (химический состав диоксида кремния, SIO ₂) составляет 7. Это очень высокий уровень, как сравнение:

Твердость MOHS обычного стекла составляет около 5,5

Твердость ножей из нержавеющей стали составляет около 5,5

Твердость карбида вольфрама составляет около 9

Твердость бриллиантов 10

Это означает, что кварцевые стержни могут легко царапать стеклянные и металлические поверхности, а также иметь хорошее сопротивление царапинам.

1.3 Причины постоянной твердости

Пока кварцевый стержень изготовлен из чистого кремнезема, его твердость MOHS остается стабильной примерно на 7. Изменение твердости обычно означает, что продукт содержит большое количество примесей или вообще не сделано из кварцевого материала (например, обычное стекло из известь).

2. Помимо твердости:

Хотя твердость фиксируется, существуют значительные различия в производительности кварцевых стержней разных классов, которые непосредственно определяют, какие проблемы они могут решить.

2.1 Уровень чистоты

Чистота является индикатором ядра 'Grade ' кварцевых стержней, который непосредственно влияет на их температурную устойчивость и химическую стабильность.

Обыкновенный сорт (> 99,9%): содержащий небольшое количество примесей, подходящих для случаев с низкой температурой и требованиями, такими как определенные окна наблюдения и опорные стержни.

Высокая чистота (> 99,99%): с чрезвычайно низким содержанием примесей он обладает превосходной высокотемпературной устойчивостью деформации (более высокая точка размягчения) и оптическое прохождение. Подходит для полупроводниковой промышленности, волокнистого преформы и высококлассных оптических применений.

Ультра высокая чистота/синтетическая кварцевая степень (> 99,999%): изготовленные с помощью таких процессов, как химическое осаждение паров, практически свободное от примеси металлов и гидроксильных групп (OH -), с превосходной оптической однородностью и чрезвычайно низким коэффициентом термического расширения. Подходит для глубокой ультрафиолетовой оптики, лазеров и точных оптических компонентов.

2.2 Процесс и структурный сорт

Процесс производства определяет внутреннее качество кварцевого стержня, такого как пузырьки, содержание примесей и однородность.

Электрический метод плавления: таяние кварцевого песка высокой чистоты с электрической дугой в вакууме или инертной атмосфере. Способен производить прозрачные кварцевые стеклянные стержни с низким содержанием пузырьков и хорошей оптической однородностью.

Метод переработки газа: таяние кварцевого песка в водородном кислородном огне. Высококачественные продукты также могут быть произведены, и управление процессами имеет решающее значение для их производительности.

Метод непрерывного плавления: непрерывное производство, высокая эффективность, относительно низкая стоимость, подходящие для крупномасштабных промышленных приложений с менее экстремальными оптическими показателями.

2.3 Уровень термической стабильности

Это не оценка, отмеченная на этикетке, а комплексный показатель производительности, определяемый чистотой и процессом.

Устойчивость к тепловым ударам: кварцевые стержни имеют чрезвычайно низкий коэффициент термического расширения и могут противостоять резким изменениям температуры без разрыва. Например, быстрое размещение высокотемпературного кварцевого стержня в холодную воду обычно не взрывается. Эта функция решает проблему повреждения устройства, вызванного быстрым охлаждением и нагреванием в высокотемпературных средах.

Точка смягчения: точка смягчения кварцевых стержней высокой чистоты составляет около 1660 ° C, что означает, что они все еще могут поддерживать свою форму и прочность при экстремальных высоких температурах, решая проблему легкого смягчения и деформации носителей с высокой температурой и поддержки.

2.4

Уровень обработки поверхности кварцевых стержней определяет их механическую прочность и оптические свойства.

Пожарная полированная поверхность: гладкая поверхность, хорошая прозрачность, высокая механическая прочность, может эффективно снизить концентрацию напряжений, вызванную поверхностными микротрещинами.

Шлифовальная и полировняя поверхность: достижение чрезвычайно высокой гладкости и плоскости поверхности, используемая для точной оптической проводимости, решение проблем рассеяния света и потери энергии.

Бланк/режущая поверхность: поверхность относительно грубая и может иметь микротрещины с относительно низкой механической прочностью. Обычно используется для применений механической поддержки, которые не чувствительны к поверхности.

3. Практические проблемы, которые могут быть решены кварцевыми стержнями разных сортов '

Выбор соответствующего 'класса ' кварцевого стержня на основе вышеуказанных показателей может решить следующие отраслевые проблемы целевым образом:

3.1 Решение проблем деформации и загрязнения в высокотемпературных средах

Сценарии нанесения: пробирки печи, носители и весла для полупроводниковых монокристаллических кремниевых печей (вытягивающие печи), диффузионные печи и окислительные печи.

Решение: используйте кварцевые стержни с высокой точкой с размягчениями в качестве компонентов поддержки и соединения. Его высокотемпературная не деформационная характеристика обеспечивает точное расположение переноса пластины, а его высокая химическая чистота избегает загрязнения дорогостоящего кремниевого сырья при высоких температурах.

3.2 Решение проблемы взрыва при серьезных изменениях температуры

Сценарии нанесения: лабораторные трубки печи, оборудование для вакуумного покрытия, лазеры, корпуса ультрафиолетовых ламп.

Решение: Используйте чрезвычайно низкий коэффициент термического расширения и супер сильное сопротивление теплового амортизации кварцевых стержней в качестве окна наблюдения, ламповых трубных кронштейнов или скелетов реакционной камеры, чтобы обеспечить стабильную работу оборудования в повторных циклах повышения температуры и падений и продлевает срок службы.

3.3 Решение проблем потерь в коррозийных средах

Сценарии применения: химическая промышленность, процесс промывки кислоты, специальная система освещения.

Раствор: сам кварцевый материал обладает превосходной кислотой и коррозионной устойчивостью (за исключением гидрофлуорической кислоты и горячей фосфорной кислоты). Использование кварцевых стержней в качестве перемешивающих стержней, направляющих стержней или опор может долго выдерживать кислотную и щелочную среду в течение длительного времени, заменить металлические детали и решать проблемы потери коррозии и загрязненной среды.

3.4 Решение проблем с потерей энергии и искажений в точной оптике

Сценарии применения: УФ-литографические машины, спектрометры, мощные лазерные системы передачи.

Решение: Используйте ультра -высокую чистоту синтетические кварцевые стержни и подвергаются точным шлифованию и полировке для достижения чрезвычайно высокого коэффициента и превосходной оптической однородности как в ультрафиолетовых, так и в инфракрасных полосах. Решенные проблемы, такие как потеря передачи энергии света, деформация луча и эффект тепловой линзы.

Хотя твердость кварцевых стержней сами по себе не имеет оценки, их чистота, производственный процесс и уровень обработки поверхности составляют фактическую оценку производительности ». При выборе следует не только сосредоточиться не только на единственном индикаторе «твердости », но и глубоко понимать, соответствуют ли его чистота, тепловая стабильность и оптическая производительность, чтобы выбрать 'класс ' продукта кварцевого стержня, которые могут наилучшим образом решить вашу реальную проблему.

Luverre Quartz производит и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая кварцевые трубки, кварцевые пластины, кварцевые стержни, кварцевые окна, кварцевые тихости, кварцевые лодки, кварцевые фланцы, кварцевые стаканчики, кварцевые стеклянные инструменты и многое другое. Мы можем удовлетворить все виды индивидуальных требований для изделия из кварцевого стекла.