Las placas de cuarzo fundido a medida con orificios pasantes son componentes de ingeniería de alta precisión fabricados a partir de dióxido de silicio de pureza ultra alta (SiO₂ > 99,9%). Estas placas están diseñadas específicamente para aplicaciones industriales y científicas avanzadas en las que la estabilidad térmica, la resistencia química y el rendimiento óptico son fundamentales.
A diferencia de los materiales de vidrio estándar, el cuarzo fundido ofrece una combinación única de baja expansión térmica, resistencia a altas temperaturas y amplia transmisión óptica, lo que lo hace ideal para sistemas semiconductores, fotónicos y de laboratorio. Al integrar orificios perforados con precisión, estas placas de cuarzo permiten controlar el flujo de fluidos, la distribución de gases o la alineación óptica, transformándolas de sustratos pasivos en componentes de sistemas funcionales.
Disponibles en varios grados, como JGS1, JGS2 y JGS3, estos productos pueden adaptarse para satisfacer distintos requisitos de longitud de onda, desde aplicaciones ultravioletas (UV) profundas hasta infrarrojas (IR).
Características principales
- Cuarzo de pureza ultra alta (SiO₂ > 99,9%) que garantiza una claridad óptica excelente.
- Tamaño, posición y geometría de orificios personalizados basados en planos CAD
- Extraordinaria resistencia térmica (hasta 1100°C de uso continuo)
- Expansión térmica extremadamente baja para estabilidad dimensional
- Alta resistencia química (excepto ácido fluorhídrico)
- Pulido óptico disponible para aplicaciones de precisión
- Compatible con salas blancas y entornos de alta pureza
- Adecuado tanto para integración estructural como óptica
Grados de material
JGS1 - Sílice fundida de grado UV
JGS1 ofrece una excelente transmisión de 185 nm a 2500 nm, lo que la hace ideal para aplicaciones de UV profundo como litografía, láseres UV y sistemas ópticos de alta energía. Presenta un contenido muy bajo de hidroxilo (OH-) y una birrefringencia mínima.
JGS2 - Cuarzo de grado óptico
JGS2 se utiliza ampliamente para aplicaciones en el visible y el infrarrojo cercano (260-2500 nm). Proporciona una gran uniformidad óptica y es una solución rentable para sistemas ópticos generales.
JGS3 - Cristal de cuarzo infrarrojo
JGS3 está optimizado para aplicaciones de infrarrojos y uso industrial. Aunque tiene una transmisión más baja en el rango UV profundo, rinde bien en entornos térmicos y relacionados con los infrarrojos.
Proceso de fabricación
La producción de placas de cuarzo fundido a medida requiere un estricto control del proceso para garantizar la precisión y la uniformidad:
1. Selección de materiales
Los lingotes de cuarzo de gran pureza se seleccionan y preparan en función de los requisitos de la aplicación.
2. Corte y conformado de precisión
El mecanizado CNC avanzado, el corte por chorro de agua o el corte por láser se utilizan para conseguir dimensiones y geometrías personalizadas.
3. Perforación
Los orificios pasantes se crean mediante técnicas especializadas como el taladrado por ultrasonidos, el taladrado por láser de CO₂ o el taladrado mecánico, en función de los requisitos de tolerancia y calidad de la superficie.
4. Tratamiento de superficies
El pulido óptico (por una o dos caras) se aplica para conseguir una elevada planitud superficial y una baja rugosidad. También están disponibles el acabado de cantos, el biselado y el pulido químico.
5. Limpieza e inspección
Todos los componentes se someten a una limpieza rigurosa en entornos controlados y se inspeccionan para comprobar su precisión dimensional, calidad superficial y rendimiento óptico.
Especificaciones técnicas（参数表）
| Propiedad | Valor típico |
|---|---|
| Diámetro | 10 mm - 600 mm |
| Longitud | 10 mm - 1000 mm |
| Anchura | 10 mm - 1000 mm |
| Espesor | 0,5 mm - 60 mm |
| Material | SiO₂ de gran pureza (>99,9%) |
| Densidad | 2,2 × 10³ kg/m³ |
| Dureza | 5,3 - 6,5 (Mohs) |
| Resistencia a la compresión | ＞1,1 × 10⁹ Pa |
| Expansión térmica | 5.5 × 10-⁷ /℃ |
| Temperatura máxima (corto plazo) | 1200℃ |
| Temperatura máxima (larga duración) | 1100℃ |
| Punto de ablandamiento | 1730℃ |
| Índice de refracción | 1.4585 |
| Transmitancia | ≥85% |
Aplicaciones
Gracias a su combinación única de resistencia mecánica, claridad óptica y personalización estructural, estas placas de cuarzo se utilizan ampliamente en múltiples industrias:
Industria de semiconductores
Se utilizan como soportes de obleas, placas de distribución de gas (duchas) y componentes estructurales en sistemas de grabado y deposición. Su elevada pureza garantiza la compatibilidad con los procesos de sala blanca.
Microfluidos y ciencias de la vida
Los orificios perforados con precisión permiten controlar los fluidos en chips microfluídicos, dispositivos lab-on-chip e instrumentos analíticos.
Óptica y fotónica
Se aplica en máscaras ópticas, aperturas, ventanas láser y sistemas de alineación de haces en los que se requiere alta transmisión y estabilidad.
Investigación científica
Se utiliza en cámaras de reacción personalizadas, experimentos a alta temperatura y entornos corrosivos en los que los materiales estándar no pueden funcionar de forma fiable.
Equipos químicos y farmacéuticos
Ideal para reactores de flujo, sistemas de muestreo y celdas de espectroscopia UV/IR que requieren resistencia química y acceso óptico.
PREGUNTAS FRECUENTES
P1: ¿Se pueden personalizar totalmente el tamaño y la posición de los orificios?
Sí, todas las dimensiones, incluido el diámetro del orificio (0,1-20 mm), la posición y la disposición, pueden personalizarse a partir de planos CAD.
P2: ¿Cuál es la diferencia entre JGS1 y JGS2?
El JGS1 está diseñado para aplicaciones de UV profundo con mayor pureza, mientras que el JGS2 es más adecuado para aplicaciones en el visible y el infrarrojo cercano con mayor rentabilidad.
P3: ¿Son estas placas de cuarzo resistentes a los productos químicos?
Sí, el cuarzo fundido es muy resistente a la mayoría de los ácidos y productos químicos, excepto al ácido fluorhídrico (HF).
P4: ¿Se pueden producir múltiples orificios o formas complejas?
Sí, los diseños multiagujero, las ranuras y las geometrías complejas son totalmente compatibles.
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