lahat ng kategorya
BLOG

Tatlong paraan ng paghahanda ng mataas na kadalisayan ng quartz glass

2025-05-21 9 min basahin May-akda: Semixlab

Natural Silica Glass

Ang unang kategorya ay nagsasangkot ng natural na pagtunaw kuwarts kristal o silica upang makabuo ng natural na quartz glass, na maaaring higit pang hatiin sa mga pamamaraan tulad ng ‌electric melting‌, ‌gas combustion‌, at ‌plasma melting‌ batay sa mga pinagmumulan ng init at proseso.

Sa ‌electric melting method‌, ang powdered quartz raw materials sa isang crucible ay natutunaw sa pamamagitan ng electrical heating (kabilang ang resistance heating at electromagnetic induction heating), na sinusundan ng mabilis na proseso ng paglamig ng vitrification upang makabuo ng quartz glass14. Sa panahon ng pagtunaw, ang quartz crystal structure ay sumasailalim sa mga phase transition mula sa β-quartz hanggang α-quartz, pagkatapos ay sa α-cristobalite (sinamahan ng pagbuo ng isang amorphous phase), hanggang sa umabot sa humigit-kumulang 1723°C, kung saan ang quartz melt ay nagsisimulang mabuo.

Mataas na kadalisayan ng buhangin ng kuwarts

High Purity Quartz Sand

Ang proseso ng pagkatunaw ng quartz powder ay karaniwang isinasagawa sa isang mataas na vacuum na kapaligiran (0.1~10 Pa) upang alisin ang gas na inilabas sa proseso at bawasan ang nilalaman ng bubble sa quartz glass. Ang kalidad ng quartz glass na inihanda ng electric melting method ay higit sa lahat ay nakasalalay sa kadalisayan ng mga hilaw na materyales. Ang mga metal na dumi sa quartz raw na materyales ay kadalasang mahirap tanggalin, kaya ang mga metal na dumi sa fused quartz glass ay karaniwang mataas at mahirap kontrolin. Ang moisture sa quartz powder ay mabisang maalis sa pamamagitan ng pagpapatuyo, kaya ang quartz glass na may mababang hydroxyl content ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng electric melting method.

Sintetikong Kuwarts na Salamin

Ang pangalawang kategorya ay nagsasangkot ng synthesizing kuwarts na kuwarts sa pamamagitan ng mga kemikal na reaksyon gamit ang mga compound na naglalaman ng silicon (hal., halosilanes, hydrosilanes, at organosilicons) bilang mga hilaw na materyales, na tinatawag na ‌synthetic quartz glass‌. Batay sa mga prinsipyo ng reaksyon, ang kategoryang ito ay nahahati pa sa tatlong pamamaraan.

1) ‌Plasma Chemical Vapor Deposition (PCVD): Ang mga compound na naglalaman ng silikon ay sumasailalim sa thermal oxidation sa isang anhydrous na kapaligiran upang makabuo ng SiO₂.

2) Flame Hydrolysis Deposition (FHD): Ang mga compound na naglalaman ng silikon ay sumasailalim sa hydrolysis (kadalasang sinasamahan ng oksihenasyon) sa isang apoy ng hydrogen-oxygen.

3) Paraan ng Sol-Gel: Ang mga compound na naglalaman ng silikon ay sumasailalim sa hydrolysis sa isang aqueous medium.

Kabilang sa mga ito, ang ‌FHD‌ ay ang pinaka-tinatanggap at mature na pang-industriyang teknolohiya, na sumasaklaw sa ‌direct synthesis‌ at ‌indirect synthesis.‌

● ‌Direct Synthesis‌: Ang high-temperature hydrolysis ay gumagawa ng mga nilusaw na SiO₂ particle, na direktang idineposito sa isang substrate at pinalamig upang bumuo ng quartz glass.

● ‌Indirect Synthesis‌: Ang low-temperature hydrolysis ay bumubuo ng soot-like SiO₂ particle, na bumubuo ng porous na SiO₂ body. Ang buhaghag na katawan na ito ay sumasailalim sa dehydration, doping, sintering, at paglamig upang magbunga ng quartz glass.

Sa mga pang-industriya na aplikasyon, ang karaniwang ginagamit na paraan ng direktang synthesis ay ‌Chemical Vapor Deposition (CVD)‌. Kasama sa ‌mga paraan ng hindi direktang synthesis‌ ang mga binagong diskarte batay sa CVD, gaya ng ‌two-step CVD‌, ‌Vapor-phase Axial Deposition (VAD)‌, at ‌Outside Vapor Deposition (OVD)‌.

Ang mga pamamaraang ito ay naiiba sa mga proseso ng paghahanda at mga huling produkto. Halimbawa, ang ‌CVD‌ at ‌two-step CVD‌ ay pangunahing ginagamit upang makagawa ng malalaking sukat na ‌quartz glass ingots‌, habang ang ‌VAD‌ at ‌OVD‌ ay pangunahing ginagamit para sa paggawa ng ‌quartz glass optical fiber preform‌. Sa kabila ng mga pagkakaibang ito, ang lahat ng mga diskarteng ito ay pangunahing nakaugat sa mga prinsipyo ng ‌Flame Hydrolysis Deposition (FHD)‌.

Kuwarts glass ingot

Kuwarts glass ingot

Optical fiber preform

Optical Fiber Preform

Paraan ng Thermal Modification

Sa mga praktikal na pang-industriya na aplikasyon, ang mga kinakailangan sa hugis ng mga produktong quartz glass ay kritikal. Halimbawa, ang high-purity ‌quartz glass tubes‌ at ‌quartz glass rods‌ ay malawakang ginagamit sa ‌industriya ng semiconductor‌. Bilang resulta, ang ‌pagbabagong hugis ng produkto‌ (pagbabago) ay may malaking kahalagahan sa paggawa ng quartz glass. Sa kasalukuyan, ang ‌thermal reforming method‌ ang pangunahing pang-industriya na diskarte para sa pagbabago kuwarts na kuwarts mga produkto. Kabilang dito ang pag-init ng quartz glass sa puntong lumalambot at pagkatapos ay binabago ang hugis nito ayon sa mga praktikal na pangangailangan.

Sintetikong quartz glass tube

Sintetikong quartz glass tube

Habang tumataas ang temperatura, ang kuwarts na kuwarts lumalambot ang preform, na nagbibigay-daan dito na mahila pababa ng isang aparatong panghila upang bumuo ng mga ‌quartz glass rod‌ o ‌tube‌. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng temperatura ng hurno at bilis ng pagguhit, maaaring makagawa ng mga baras o tubo na may iba't ibang diyametro. Ang ‌coil arrangement‌ at ‌furnace structure‌ ng ‌electromagnetic induction heating furnace‌ ay makabuluhang nakakaimpluwensya sa ‌temperatura distribution field‌ sa loob ng furnace. Sa praktikal na produksyon, ang mahigpit na kontrol sa larangan ng temperatura na ito ay mahalaga upang matiyak ang kalidad ng mga produktong quartz glass.

Mga quartz glass rod at quartz glass tubes

Mga quartz glass rod at quartz glass tubes

(Mga bahagi sa larawan: 1-quartz glass mother rod; 2-heating element; 3-quartz glass rod; 4-quartz glass mother tube; 5-induction coil; 6-quartz glass tube; 7-tractor)

magbahagi

Itinatag noong 2018, ang Semixlab Technology Co.,Ltd ay isang negosyong nakabatay sa teknolohiya na nakatuon sa pananaliksik at pagpapaunlad, produksyon at pagbebenta ng mga makabagong materyales. Ito ay isang nangungunang tagagawa ng mga materyales na semiconductor sa mundo.

Marami sa mga ito

Mga maiinit na kategorya