Rurki kapilarne z topionego kwarcu
Szczegółowy diagram


Przegląd rurek kapilarnych kwarcowych

Kapilary z topionego kwarcu to precyzyjnie zaprojektowane mikrorurki wykonane z amorficznej krzemionki (SiO₂) o wysokiej czystości. Rurki te są cenione za wyjątkową odporność chemiczną, wyjątkową stabilność termiczną i doskonałą przejrzystość optyczną w szerokim spektrum długości fal. Dzięki średnicom wewnętrznym od kilku mikronów do kilku milimetrów, kapilary z topionego kwarcu są szeroko stosowane w instrumentach analitycznych, produkcji półprzewodników, diagnostyce medycznej i systemach mikroprzepływowych.
W przeciwieństwie do zwykłego szkła, kwarc topiony charakteryzuje się wyjątkowo niską rozszerzalnością cieplną i wytrzymałością na wysokie temperatury, dzięki czemu nadaje się do stosowania w trudnych warunkach, w systemach próżniowych oraz w zastosowaniach wymagających szybkich cykli temperaturowych. Rury te zachowują integralność wymiarową i czystość chemiczną nawet przy ekstremalnych obciążeniach termicznych, mechanicznych lub chemicznych, umożliwiając precyzyjne i powtarzalne działanie w różnych gałęziach przemysłu.
Proces produkcji tafli szkła kwarcowego
-
Produkcja kapilar z topionego kwarcu wymaga zaawansowanych, precyzyjnych technik wytwarzania i materiałów o wysokiej czystości. Ogólny proces produkcyjny obejmuje:
-
Przygotowanie surowca
Kwarc o wysokiej czystości (zazwyczaj JGS1, JGS2, JGS3 lub syntetyczna krzemionka topiona) jest dobierany w zależności od potrzeb zastosowania. Materiały te zawierają ponad 99,99% SiO₂ i są wolne od zanieczyszczeń, takich jak metale alkaliczne i metale ciężkie. -
Topienie i ciągnienie
Pręty lub wlewki kwarcowe są podgrzewane w pomieszczeniu czystym do temperatury ponad 1700°C i ciągnione w cienkie rurki za pomocą mikrociągników. Cały proces odbywa się w kontrolowanej atmosferze, aby uniknąć zanieczyszczeń. -
Kontrola wymiarowa
Systemy sprzężenia zwrotnego oparte na laserze i wspomaganiu wizyjnym zapewniają precyzyjną kontrolę średnicy wewnętrznej i zewnętrznej, często z tolerancją rzędu ±0,005 mm. Na tym etapie optymalizowana jest również jednorodność grubości ścianek. -
Wyżarzanie
Po uformowaniu rury poddawane są wyżarzaniu mającemu na celu usunięcie wewnętrznych naprężeń cieplnych oraz poprawę długoterminowej stabilności i wytrzymałości mechanicznej. -
Wykończenie i personalizacja
Rury mogą być polerowane ogniowo, fazowane, uszczelniane, cięte na wymiar lub czyszczone, w zależności od specyfikacji klienta. Precyzyjne wykończenie końcówek jest niezbędne w dynamice płynów, sprzęganiu optycznym lub zastosowaniach medycznych.
-
Właściwości fizyczne, mechaniczne i elektryczne
Nieruchomość | Wartość typowa |
---|---|
Gęstość | 2,2 g/cm³ |
Wytrzymałość na ściskanie | 1100 MPa |
Wytrzymałość na zginanie | 67 MPa |
Wytrzymałość na rozciąganie | 48 MPa |
Porowatość | 0,14–0,17 |
Moduł Younga | 7200 MPa |
Moduł ścinania (sztywności) | 31 000 MPa |
Twardość w skali Mohsa | 5,5–6,5 |
Maksymalna temperatura użytkowania krótkoterminowego | 1300 °C |
Punkt wyżarzania (odciążenia) | 1280 °C |
Temperatura mięknienia | 1780 °C |
Punkt wyżarzania | 1250 °C |
Ciepło właściwe (20–350 °C) | 670 J/kg·°C |
Przewodność cieplna (w temp. 20 °C) | 1,4 W/m·°C |
Współczynnik załamania światła | 1,4585 |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 5,5 × 10⁻⁷ cm/cm·°C |
Zakres temperatur formowania na gorąco | 1750–2050 °C |
Maksymalna temperatura użytkowania długoterminowego | 1100 °C |
Oporność elektryczna | 7 × 10⁷ Ω·cm |
Wytrzymałość dielektryczna | 250–400 kV/cm |
Stała dielektryczna (εᵣ) | 3,7–3,9 |
Współczynnik absorpcji dielektrycznej | < 4 × 10⁻⁴ |
Współczynnik strat dielektrycznych | < 1 × 10⁻⁴ |
Aplikacje
1. Biomedycyna i nauki o życiu
-
Elektroforeza kapilarna
-
Urządzenia mikroprzepływowe i platformy laboratoryjne na chipie
-
Pobieranie próbek krwi i chromatografia gazowa
-
Analiza DNA i sortowanie komórek
-
Wkłady do diagnostyki in vitro (IVD)
2. Półprzewodniki i elektronika
-
Linie pobierania próbek gazu o wysokiej czystości
-
Systemy dostarczania środków chemicznych do trawienia lub czyszczenia płytek półprzewodnikowych
-
Fotolitografia i systemy plazmowe
-
Osłony ochronne światłowodów
-
Kanały transmisji promieniowania UV i laserowego
3. Instrumenty analityczne i naukowe
-
Interfejsy próbek spektrometrii masowej (MS)
-
Kolumny do chromatografii cieczowej i gazowej
-
Spektroskopia UV-vis
-
Systemy analizy wtrysku przepływowego (FIA) i miareczkowania
-
Wysoka precyzja dozowania i podawania odczynników
4. Przemysł i lotnictwo
-
Osłony czujników wysokotemperaturowych
-
Wtryskiwacze kapilarne w silnikach odrzutowych
-
Ochrona termiczna w trudnych warunkach przemysłowych
-
Analiza płomienia i badania emisji
5. Optyka i fotonika
-
Systemy dostarczania laserów
-
Powłoki i rdzenie światłowodowe
-
Przewodniki światła i systemy kolimacyjne
Opcje dostosowywania
-
Długość i średnica:W pełni konfigurowalne kombinacje średnicy wewnętrznej/średnicy zewnętrznej/długości.
-
Przetwarzanie końcowe:Otwarte, uszczelnione, stożkowe, polerowane lub ścięte.
-
Etykietowanie:Grawerowanie laserowe, drukowanie tuszem lub znakowanie kodami kreskowymi.
-
Opakowania OEM:Dystrybutorzy mogą zamówić opakowanie neutralne lub markowe.
FAQ dotyczące szkieł kwarcowych
P1: Czy te rurki można stosować do badania płynów biologicznych?
Tak. Topiony kwarc jest chemicznie obojętny i biokompatybilny, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań związanych z krwią, osoczem i innymi odczynnikami biologicznymi.
P2: Jaki jest najmniejszy identyfikator, jaki możesz wyprodukować?
Możemy produkować rury o średnicy wewnętrznej wynoszącej zaledwie 10 mikronów (0,01 mm), w zależności od grubości ścianki i wymaganej długości rury.
P3: Czy rurki kapilarne kwarcowe nadają się do ponownego użytku?
Tak, pod warunkiem, że są prawidłowo czyszczone i obsługiwane. Są odporne na większość środków czyszczących i cykle autoklawowania.
P4: W jaki sposób tuby są pakowane, aby zapewnić bezpieczną dostawę?
Każda tuba jest pakowana w pojemniki lub tacki piankowe, bezpieczne dla pomieszczeń czystych, zamknięte w workach antystatycznych lub próżniowo. Opakowanie zbiorcze i ochronne dla delikatnych produktów jest dostępne na życzenie.
P5: Czy oferujecie Państwo rysunki techniczne lub wsparcie CAD?
Oczywiście. W przypadku zamówień niestandardowych zapewniamy szczegółowe rysunki techniczne, specyfikacje tolerancji oraz konsultacje projektowe.
O nas
Firma XKH specjalizuje się w rozwoju, produkcji i sprzedaży zaawansowanych technologicznie specjalistycznych szkieł optycznych i nowych materiałów kryształowych. Nasze produkty znajdują zastosowanie w elektronice optycznej, elektronice użytkowej oraz w wojsku. Oferujemy szafirowe komponenty optyczne, obudowy soczewek do telefonów komórkowych, ceramikę, płytki LT, węglik krzemu SIC, kwarc oraz kryształy półprzewodnikowe. Dzięki specjalistycznej wiedzy i najnowocześniejszemu sprzętowi, specjalizujemy się w przetwarzaniu produktów niestandardowych, dążąc do bycia wiodącym przedsiębiorstwem high-tech w branży materiałów optoelektronicznych.
