ألواح الكوارتز المنصهرة المخصصة ذات الثقوب العابرة هي مكونات مصممة هندسيًا عالية الدقة مصنوعة من ثاني أكسيد السيليكون فائق النقاء (SiO₂> 99.9%). صُممت هذه الألواح خصيصًا للتطبيقات الصناعية والعلمية المتقدمة حيث يكون الاستقرار الحراري والمقاومة الكيميائية والأداء البصري أمرًا بالغ الأهمية.
على عكس المواد الزجاجية القياسية، يوفر الكوارتز المصهور مزيجًا فريدًا من التمدد الحراري المنخفض ومقاومة درجات الحرارة العالية والنقل البصري الواسع، مما يجعله مثاليًا لأشباه الموصلات والضوئيات والأنظمة المختبرية. من خلال دمج الثقوب المحفورة بدقة، تتيح ألواح الكوارتز هذه إمكانية التحكم في تدفق السوائل أو توزيع الغاز أو المحاذاة البصرية، مما يحولها من ركائز سلبية إلى مكونات نظام وظيفية.
تتوفر هذه المنتجات في درجات متعددة مثل JGS1 و JGS2 و JGS3، ويمكن تصميمها لتلبية متطلبات الطول الموجي المختلفة، بدءًا من الأشعة فوق البنفسجية العميقة (UV) إلى تطبيقات الأشعة تحت الحمراء (IR).
الميزات الرئيسية
- كوارتز فائق النقاء (SiO₂> 99.9%) لضمان نقاء بصري ممتاز
- تخصيص حجم الثقب وموضعه وهندسته بناءً على رسومات CAD
- مقاومة حرارية فائقة (حتى 1100 درجة مئوية للاستخدام المستمر)
- تمدد حراري منخفض للغاية من أجل ثبات الأبعاد
- مقاومة كيميائية عالية (باستثناء حمض الهيدروفلوريك)
- التلميع البصري متاح للتطبيقات الدقيقة
- متوافق مع غرف التنظيف والبيئات عالية النقاء
- مناسبة للتكامل الهيكلي والبصري على حد سواء
درجات المواد
JGS1 - سيليكا منصهرة بالأشعة فوق البنفسجية من الدرجة JGS1
يوفر JGS1 انتقالًا ممتازًا من 185 نانومتر إلى 2500 نانومتر، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية العميقة مثل الطباعة الحجرية والليزر بالأشعة فوق البنفسجية والأنظمة البصرية عالية الطاقة. ويتميز بمحتوى منخفض جدًا من الهيدروكسيل (OH-) والحد الأدنى من الانكسار.
JGS2 - كوارتز من الدرجة البصرية
يستخدم JGS2 على نطاق واسع للتطبيقات المرئية والأشعة تحت الحمراء القريبة (260-2500 نانومتر). يوفر تجانسًا بصريًا عاليًا وهو حل فعال من حيث التكلفة للأنظمة البصرية العامة.
JGS3 - زجاج كوارتز بالأشعة تحت الحمراء
تم تحسين JGS3 لتطبيقات الأشعة تحت الحمراء والاستخدام الصناعي. في حين أن انتقاله أقل في نطاق الأشعة فوق البنفسجية العميقة، إلا أنه يعمل بشكل جيد في البيئات الحرارية والأشعة تحت الحمراء.
عملية التصنيع
يتطلب إنتاج ألواح الكوارتز المنصهرة المخصصة رقابة صارمة على العملية لضمان الدقة والاتساق:
1. اختيار المواد
يتم اختيار سبائك الكوارتز عالية النقاء وإعدادها وفقًا لمتطلبات التطبيق.
2. القطع والتشكيل الدقيق
يتم استخدام التصنيع الآلي المتقدم باستخدام الحاسب الآلي أو القطع بنفث الماء أو القطع بالليزر لتحقيق أبعاد وأشكال هندسية مخصصة.
3. ثقب الحفرة
يتم إنشاء الثقوب العرضية باستخدام تقنيات متخصصة مثل الحفر بالموجات فوق الصوتية أو الحفر بالليزر CO↪No↪No↪No↪No₂ أو الحفر الميكانيكي، اعتمادًا على متطلبات التفاوت وجودة السطح.
4. المعالجة السطحية
يتم تطبيق التلميع البصري (أحادي الجانب أو مزدوج الجانب) لتحقيق تسطيح السطح العالي والخشونة المنخفضة. يتوفر أيضًا تشطيب الحواف والشطب والصقل الكيميائي.
5. التنظيف والفحص
تخضع جميع المكونات لتنظيف دقيق في بيئات خاضعة للرقابة ويتم فحصها للتأكد من دقة الأبعاد وجودة السطح والأداء البصري.
المواصفات الفنية (（参 ¥)
| الممتلكات | القيمة النموذجية |
|---|---|
| القطر | 10 مم - 600 مم |
| الطول | 10 مم - 1000 مم |
| العرض | 10 مم - 1000 مم |
| السُمك | 0.5 مم - 60 مم |
| المواد | SiO₂ عالي النقاء (> 99.9%) |
| الكثافة | 2.2 × 10 × 10 كجم³/م³ |
| الصلابة | 5.3 - 6.5 (موس) |
| قوة الانضغاط | ＞ 1.1 × 10⁹ باسكال |
| التمدد الحراري | 5.5 × 10-⁷ /℃ |
| درجة الحرارة القصوى (قصيرة الأجل) | 1200℃ |
| درجة الحرارة القصوى (طويلة الأجل) | 1100℃ |
| نقطة التليين | 1730℃ |
| معامل الانكسار | 1.4585 |
| النفاذية | ≥85% |
التطبيقات
وبفضل مزيجها الفريد من القوة الميكانيكية والوضوح البصري والتخصيص الهيكلي، تُستخدم ألواح الكوارتز هذه على نطاق واسع في العديد من الصناعات:
صناعة أشباه الموصلات
تُستخدم كحاملات رقائق، وألواح توزيع الغاز (رؤوس دش)، ومكونات هيكلية في أنظمة الحفر والترسيب. يضمن نقاؤها العالي توافقها مع عمليات غرف الأبحاث.
الموائع الدقيقة وعلوم الحياة
تمكّن الثقوب المحفورة بدقة من التحكم في السوائل في الرقائق الميكروفلويديّة الدقيقة والأجهزة المخبرية على الرقاقة والأدوات التحليلية.
البصريات والضوئيات
تطبق في الأقنعة الضوئية والفتحات ونوافذ الليزر وأنظمة محاذاة الشعاع حيث يتطلب الأمر انتقالًا وثباتًا عاليًا.
البحث العلمي
تُستخدم في غرف التفاعل المخصصة، والتجارب ذات درجات الحرارة العالية، والبيئات المسببة للتآكل حيث لا يمكن للمواد القياسية أن تؤدي أداءً موثوقًا.
المعدات الكيميائية والصيدلانية
مثالية لمفاعلات التدفق، وأنظمة أخذ العينات، وخلايا التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية/الأشعة تحت الحمراء التي تتطلب مقاومة كيميائية ووصولاً بصريًا.
الأسئلة الشائعة
س1: هل يمكن تخصيص حجم الفتحة وموضعها بالكامل؟
نعم، يمكن تخصيص جميع الأبعاد بما في ذلك قطر الثقب (0.1-20 مم) والموضع والتخطيط بناءً على رسومات التصميم بمساعدة الحاسوب.
س2: ما الفرق بين JGS1 و JGS2؟
صُمم JGS1 لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية العميقة ذات النقاء العالي، بينما JGS2 أكثر ملاءمة للتطبيقات المرئية والأشعة تحت الحمراء القريبة من الأشعة تحت الحمراء مع كفاءة أفضل من حيث التكلفة.
س3: هل ألواح الكوارتز هذه مقاومة كيميائيًا؟
نعم، الكوارتز المنصهر مقاوم للغاية لمعظم الأحماض والمواد الكيميائية، باستثناء حمض الهيدروفلوريك (HF).
س4: هل يمكن إنتاج ثقوب متعددة أو أشكال معقدة؟
نعم، التصميمات متعددة الفتحات والفتحات والأشكال الهندسية المعقدة مدعومة بالكامل.
المراجعات
لا توجد مراجعات بعد.