As placas de quartzo fundido personalizadas com furos passantes são componentes de engenharia de alta precisão fabricados a partir de dióxido de silício de pureza ultra-alta (SiO₂ > 99,9%). Estas placas são especificamente concebidas para aplicações industriais e científicas avançadas em que a estabilidade térmica, a resistência química e o desempenho ótico são fundamentais.
Ao contrário dos materiais de vidro normais, o quartzo fundido oferece uma combinação única de baixa expansão térmica, resistência a altas temperaturas e ampla transmissão ótica, tornando-o ideal para semicondutores, fotónica e sistemas de laboratório. Ao integrar orifícios perfurados com precisão, estas placas de quartzo permitem o controlo do fluxo de fluidos, a distribuição de gás ou o alinhamento ótico, transformando-as de substratos passivos em componentes funcionais do sistema.
Disponíveis em vários graus, como JGS1, JGS2 e JGS3, estes produtos podem ser adaptados para satisfazer diferentes requisitos de comprimento de onda, desde aplicações de ultravioleta profundo (UV) a infravermelhos (IR).
Caraterísticas principais
- Quartzo de pureza ultra-alta (SiO₂ > 99,9%) que garante uma excelente nitidez ótica
- Tamanho, posição e geometria de furos personalizados com base em desenhos CAD
- Resistência térmica excecional (até 1100°C de utilização contínua)
- Expansão térmica extremamente baixa para estabilidade dimensional
- Elevada resistência química (exceto ácido fluorídrico)
- Polimento ótico disponível para aplicações de precisão
- Compatível com ambientes de sala limpa e de elevada pureza
- Adequado para integração estrutural e ótica
Classes de materiais
JGS1 - Sílica fundida de grau UV
O JGS1 oferece uma excelente transmissão de 185 nm a 2500 nm, tornando-o ideal para aplicações de UV profundo, como litografia, lasers UV e sistemas ópticos de alta energia. Apresenta um teor muito baixo de hidroxilo (OH-) e uma birrefringência mínima.
JGS2 - Quartzo de grau ótico
O JGS2 é amplamente utilizado para aplicações no visível e no infravermelho próximo (260-2500 nm). Proporciona uma elevada uniformidade ótica e é uma solução económica para sistemas ópticos gerais.
JGS3 - Vidro de quartzo para infravermelhos
O JGS3 está optimizado para aplicações de infravermelhos e utilização industrial. Embora tenha uma transmissão inferior na gama UV profunda, tem um bom desempenho em ambientes térmicos e relacionados com IR.
Processo de fabrico
A produção de placas de quartzo fundido personalizadas exige um controlo rigoroso do processo para garantir a precisão e a consistência:
1. Seleção de materiais
Os lingotes de quartzo de elevada pureza são selecionados e preparados de acordo com os requisitos da aplicação.
2. Corte e modelação de precisão
A maquinagem CNC avançada, o corte por jato de água ou o corte a laser são utilizados para obter dimensões e geometrias personalizadas.
3. Perfuração de furos
Os orifícios de passagem são criados utilizando técnicas especializadas, como a perfuração por ultra-sons, a perfuração a laser CO₂ ou a perfuração mecânica, dependendo dos requisitos de tolerância e de qualidade da superfície.
4. Processamento de superfícies
O polimento ótico (de um lado ou de dois lados) é aplicado para obter uma elevada planicidade da superfície e uma rugosidade reduzida. O acabamento das arestas, a chanfradura e o polimento químico também estão disponíveis.
5. Limpeza e inspeção
Todos os componentes são submetidos a uma limpeza rigorosa em ambientes controlados e são inspeccionados quanto à precisão dimensional, qualidade da superfície e desempenho ótico.
Especificações técnicas（参数表）
| Imóveis | Valor típico |
|---|---|
| Diâmetro | 10 mm - 600 mm |
| Comprimento | 10 mm - 1000 mm |
| Largura | 10 mm - 1000 mm |
| Espessura | 0,5 mm - 60 mm |
| Material | SiO₂ de elevada pureza (>99,9%) |
| Densidade | 2,2 × 10³ kg/m³ |
| Dureza | 5,3 - 6,5 (Mohs) |
| Resistência à compressão | ＞1.1 × 10⁹ Pa |
| Expansão térmica | 5.5 × 10-⁷ /℃ |
| Temperatura máxima (curto prazo) | 1200℃ |
| Temperatura máxima (longo prazo) | 1100℃ |
| Ponto de amolecimento | 1730℃ |
| Índice de refração | 1.4585 |
| Transmitância | ≥85% |
Aplicações
Graças à sua combinação única de resistência mecânica, clareza ótica e personalização estrutural, estas placas de quartzo são amplamente utilizadas em várias indústrias:
Indústria de semicondutores
Utilizados como suportes de bolachas, placas de distribuição de gás (chuveiros) e componentes estruturais em sistemas de gravação e deposição. A sua elevada pureza assegura a compatibilidade com processos de sala limpa.
Microfluídica e Ciências da Vida
Os orifícios perfurados com precisão permitem o controlo de fluidos em chips microfluídicos, dispositivos lab-on-chip e instrumentos analíticos.
Ótica e fotónica
Aplicado em máscaras ópticas, aberturas, janelas de laser e sistemas de alinhamento de feixes em que é necessária uma elevada transmissão e estabilidade.
Investigação científica
Utilizado em câmaras de reação personalizadas, experiências a alta temperatura e ambientes corrosivos em que os materiais padrão não podem funcionar de forma fiável.
Equipamento químico e farmacêutico
Ideal para reactores de fluxo, sistemas de amostragem e células de espetroscopia UV/IR que requerem resistência química e acesso ótico.
FAQ
Q1: O tamanho e a posição do furo podem ser totalmente personalizados?
Sim, todas as dimensões, incluindo o diâmetro do furo (0,1-20 mm), a posição e a disposição podem ser personalizadas com base em desenhos CAD.
Q2: Qual é a diferença entre JGS1 e JGS2?
O JGS1 foi concebido para aplicações de UV profundo com uma pureza mais elevada, enquanto o JGS2 é mais adequado para aplicações no visível e no infravermelho próximo com uma melhor relação custo-eficácia.
Q3: Estas placas de quartzo são quimicamente resistentes?
Sim, o quartzo fundido é altamente resistente à maioria dos ácidos e produtos químicos, exceto ao ácido fluorídrico (HF).
Q4: Podem ser produzidos vários orifícios ou formas complexas?
Sim, os designs com vários orifícios, ranhuras e geometrias complexas são totalmente suportados.
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