Ống thủy tinh thạch anh dùng để làm gì?

Ống thủy tinh thạch anh , một loại kính kỹ thuật công nghiệp đặc biệt bao gồm một thành phần duy nhất là silicon dioxide, đóng một vai trò không thể thay thế trong các lĩnh vực công nghệ cao hiện đại nhờ các đặc tính vật lý và hóa học đặc biệt của chúng. Chúng không chỉ là thiết bị phòng thí nghiệm thông thường mà còn là thành phần cốt lõi trong nhiều ngành công nghệ cao. Vậy công dụng tuyệt vời của ống thủy tinh thạch anh tưởng chừng như bình thường này là gì?

1. Xử lý nhiệt độ cao và chiếu sáng: Mô hình chịu nhiệt độ cao

Đặc điểm nổi bật nhất của ống thủy tinh thạch anh là khả năng chịu nhiệt cực cao của chúng. Với điểm làm mềm gần 1700°C, chúng có thể chịu được nhiệt độ lên tới 1100°C trong thời gian dài.

Ống lò nhiệt độ cao và thiết bị xử lý nhiệt: Trong các ngành công nghiệp như sản xuất chất bán dẫn, luyện kim và hóa chất, ống thạch anh thường được sử dụng làm ống lò trong các lò khuếch tán nhiệt độ cao, lò ủ và thiết bị CVD (lắng đọng hơi hóa học), mang lại môi trường tinh khiết, ổn định, nhiệt độ cao.

Nguồn sáng và chiếu sáng: Vỏ và ống hồ quang của các nguồn sáng hiệu suất cao như đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen và đèn xenon đều được làm bằng ống thủy tinh thạch anh. Điều này là do ống thạch anh có độ truyền ánh sáng cực cao, đặc biệt là trong dải tia cực tím (UV), khiến chúng trở nên lý tưởng để sản xuất các nguồn sáng đặc biệt như đèn diệt khuẩn và đèn sấy khô bằng tia cực tím.

2. Sản xuất chất bán dẫn: “Container” không thể thiếu

Ngành công nghiệp bán dẫn đòi hỏi độ tinh khiết vật liệu cực kỳ cao. Ống thủy tinh thạch anh , do độ tinh khiết cực cao (thường vượt quá 99,99% hàm lượng silicon dioxide) và độ trơ hóa học tuyệt vời, đã trở thành vật tư tiêu hao chính trong lĩnh vực này.

Thiết bị xử lý wafer: Trong quy trình sản xuất wafer cho mạch tích hợp (IC) và pin mặt trời (quang điện), ống thạch anh được sử dụng để giữ các tấm wafer hoặc đóng vai trò là buồng phản ứng trong các bước chính như oxy hóa, khuếch tán và ăn mòn.

Thuyền thạch anh và thiết bị thạch anh: Các sản phẩm thạch anh phái sinh như thuyền thạch anh và nồi nấu kim loại được sử dụng để giữ các tấm wafer, đảm bảo rằng tạp chất không được đưa vào trong quá trình ở nhiệt độ cao.

3. Công nghệ quang học và truyền thông: Truyền ánh sáng tuyệt vời

Ống thủy tinh thạch anh có độ truyền ánh sáng cực cao trên dải quang phổ rộng, từ tia cực tím đến hồng ngoại, khiến nó trở thành vật liệu quang học chất lượng cao.

Phôi sợi quang: Ống thạch anh tổng hợp có độ tinh khiết cao là nguyên liệu thô chính để vẽ phôi sợi quang, đảm bảo truyền thông tin tốc độ cao và tổn thất thấp.

Cửa sổ dụng cụ quang học: Ống thạch anh và tấm thạch anh thường được sử dụng làm cửa sổ quang học, lăng kính hoặc thấu kính trong máy quang phổ UV, thiết bị laser và dụng cụ quang học hàng không vũ trụ vì độ truyền tia UV cao, không thể so sánh với kính thông thường.

4. Ứng dụng hóa học và phòng thí nghiệm: Chống ăn mòn

Ống thạch anh không chỉ chịu được nhiệt độ cao mà còn có khả năng kháng hóa chất cực cao. Nó thể hiện sự ổn định tuyệt vời chống lại các axit khác ngoài axit hydrofluoric và axit photphoric nóng.

Bình phản ứng hóa học: Ống thủy tinh thạch anh thường được sử dụng làm bình phản ứng hoặc thùng chứa như cốc thạch anh trong các quá trình hóa học thực nghiệm và công nghiệp như chuẩn bị thuốc thử có độ tinh khiết cao, phản ứng xúc tác và chưng cất, ngăn ngừa ô nhiễm ion kim loại.

Ống thủy tinh thạch anh, với đặc tính "ba cao và một thấp" độc đáo—khả năng chịu nhiệt độ cao, độ truyền ánh sáng cao, độ tinh khiết hóa học cao và hệ số giãn nở nhiệt thấp—chiếm vị trí cốt lõi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi nhiệt độ cao, độ tinh khiết cao và độ chính xác cao. Cho dù thúc đẩy chất bán dẫn và truyền thông quang học trong thời đại thông tin hay đảm bảo nguồn ánh sáng chất lượng cao trong ngành chiếu sáng, ống thủy tinh thạch anh đóng vai trò là thành phần thạch anh quan trọng, cung cấp nền tảng vững chắc cho sự phát triển công nghệ.