لوله شیشه ای کوارتز چیست؟ مزایای آن چیست؟

لوله شیشه ای کوارتز یک ماده شیشه ای ویژه ساخته شده از دی اکسید سیلیکون با خلوص بالا (SiO2) است که معمولاً با ذوب، کشیدن یا فشار دادن در دمای بالا ساخته می شود. این یک ماده غیر آلی غیر فلزی با خواص فیزیکی و شیمیایی عالی است و به طور گسترده در اپتیک، الکترونیک، نیمه هادی ها، روشنایی، پزشکی، شیمیایی و سایر زمینه ها استفاده می شود.

تفاوت اصلی بین لوله شیشه ای کوارتز و شیشه معمولی این است که خلوص مواد خام آن بالاتر است، معمولاً محتوای SiO2 از 99.9٪ فراتر می رود، بنابراین شفافیت بالاتر، ضریب انبساط حرارتی پایین تر، مقاومت حرارتی قوی تر و پایداری شیمیایی دارد.

مزایای لوله شیشه ای کوارتز:

1. مقاومت در برابر درجه حرارت بالا
نقطه نرم شدن شیشه کوارتز حدود 1730 درجه سانتیگراد است. در استفاده واقعی، حداکثر دمای عملیاتی آن می تواند به 1450 درجه سانتیگراد برسد و می تواند برای مدت کوتاهی دماهای بالاتر را تحمل کند.

این باعث می‌شود که لوله‌های شیشه‌ای کوارتز برای آزمایش‌ها و کاربردهای صنعتی در محیط‌های با دمای بالا، مانند منابع نور الکتریکی، تولید نیمه‌رسانا، راکتورهای دمای بالا و غیره بسیار مناسب باشند.

2. پایداری شیمیایی عالی
شیشه کوارتز به سختی با هیچ ماده اسیدی واکنش نشان می دهد. به جز اسید هیدروفلوئوریک (HF)، در برابر اکثر اسیدها، قلیاها و نمک ها مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد.

مقاومت اسیدی آن 30 برابر سرامیک ها و 150 برابر فولاد ضد زنگ است، بنابراین در محیط های اسیدی و قلیایی قوی عملکرد خوبی دارد.

3. ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین
ضریب انبساط حرارتی شیشه کوارتز بسیار کم است، حدود 1/6 ضریب انبساط شیشه ای معمولی. این بدان معنی است که شکستن آن در هنگام تجربه تغییرات شدید دما آسان نیست و برای مواردی که نیاز به گرمایش یا سرمایش سریع دارند مناسب است.

به عنوان مثال، اگر شیشه کوارتز تا 1100 درجه سانتیگراد گرم شود و به سرعت در آب سرد قرار گیرد، نمی شکند.

4. شفافیت بالا و خواص نوری خوب
شیشه کوارتز دارای عبور نور بسیار بالا در محدوده نور مرئی است که معمولاً بیش از 93٪ است.

همچنین در ناحیه نور ماوراء بنفش (UV) و ناحیه نور مادون قرمز (IR) عبور خوبی دارد و برای ابزارهای نوری، لیزر، دستگاه های فیبر نوری و غیره مناسب است.

از لوله های کوارتز شفاف (مانند سری MQ-R) می توان برای ساخت قطعات نوری با دقت بالا مانند لنزها، منشورها، پنجره ها و غیره استفاده کرد.

5. عملکرد عایق الکتریکی خوب
شیشه کوارتز مقاومت بسیار بالایی دارد، حدود 10000 برابر شیشه معمولی، و یک ماده عایق الکتریکی عالی است.

حتی در دماهای بالا، خواص الکتریکی آن ثابت می ماند و برای تجهیزات الکترونیکی، بسته بندی نیمه هادی، لوازم الکتریکی با ولتاژ بالا و سایر زمینه ها مناسب است.

6. خلوص بالا و قابلیت کنترل
لوله‌های شیشه‌ای کوارتز را می‌توان در سطوح خلوص مختلف در صورت نیاز برای برآوردن نیازهای کاربردی مختلف آماده کرد.

به عنوان مثال، لوله های شیشه ای کوارتز مورد استفاده در تولید نیمه هادی باید به خلوص بسیار بالا دست یابند تا از ناخالصی ها بر عملکرد دستگاه جلوگیری شود.

7. عملکرد پردازش خوب
شیشه کوارتز سیالیت خوبی در حالت مذاب دارد که برای کشیدن، پرس، برش، حفاری و سایر پردازش ها مناسب است.

لوله هایی با مشخصات مختلف بر اساس نیاز مشتری ساخته می شوند مانند لوله های کوارتز شفاف، لوله های کوارتز سفید شیری، لوله های خمیده، لوله های کروی، لوله های خاص و غیره.

زمینه های کاربرد لوله های شیشه ای کوارتز
به دلیل عملکرد جامع عالی، لوله های شیشه ای کوارتز به طور گسترده در زمینه های زیر استفاده می شود:

میدان نوری:
برای ساخت لنزها، منشورها، پنجره های نوری، لیزرها، دستگاه های فیبر نوری و غیره استفاده می شود.
لوله های کوارتز شفاف (سری MQ-R) برای تجهیزات منبع نور مانند لامپ های مادون قرمز و لامپ های فرابنفش مناسب هستند.

صنایع الکترونیک و نیمه هادی:
برای ساخت مواد نیمه هادی، قطعات الکترونیکی، بسته بندی تراشه، لوله های خلاء و غیره استفاده می شود.
لوله های شیشه ای کوارتز با خلوص بالا یکی از مواد ضروری در تولید نیمه هادی ها هستند.

صنعت روشنایی:
برای تولید تجهیزات روشنایی مانند لامپ های جیوه ای فشار قوی، لامپ های سدیم و لامپ های متال هالید استفاده می شود.
لوله های کوارتز دهیدروکسیله (مقدار OH کمتر از 5ppm) به ویژه برای تجهیزات روشنایی با نیاز به خلوص مواد بسیار بالا مناسب هستند.

مواد شیمیایی و آزمایشگاهی:
برای ساخت تجهیزات آزمایشگاهی مانند راکتورها، فلاسک ها، لوله های آزمایش، فیلترها و غیره استفاده می شود.
قابل استفاده در شرایط آزمایشی شدید مانند اسید قوی، قلیایی قوی و دمای بالا.

پزشکی و بیوتکنولوژی:
برای ساخت ستون های تصفیه پروتئین، ستون های استخراج اسید نوکلئیک، تجهیزات استریلیزاسیون در دمای بالا و غیره استفاده می شود.
قابل استفاده برای آزمایش های با دقت بالا مانند بیوداروها و توالی یابی ژن.

انرژی و حفاظت از محیط زیست:
مورد استفاده در ساخت پانل های خورشیدی، بخاری های برقی، مبدل های حرارتی و غیره.
قابل استفاده در دمای بالا، فشار بالا و محیط های صنعتی بسیار خورنده.

لوله شیشه ای کوارتز یک ماده شیشه ای خاص با خواص فیزیکی و شیمیایی عالی است. خلوص بالا، شفافیت بالا، مقاومت در برابر دمای بالا، ضریب انبساط حرارتی پایین و سایر ویژگی‌های آن، آن را در بسیاری از زمینه‌های با تکنولوژی بالا ضروری می‌سازد. لوله های شیشه ای کوارتز چه در اپتیک، الکترونیک، نیمه هادی ها، روشنایی، مواد شیمیایی، پزشکی و سایر زمینه ها استفاده شوند، ارزش کاربردی عالی و چشم انداز گسترده بازار را نشان داده اند.