Công dụng của que thủy tinh thạch anh là gì?

Trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học và công nghiệp, một loại vật liệu đặc biệt đang đóng một vai trò quan trọng: que thủy tinh thạch anh . Vật liệu này, với các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo, đã trở thành nền tảng quan trọng của các ngành công nghiệp công nghệ cao hiện đại.

Tại sao chọn Thanh thủy tinh thạch anh?

Trước khi thảo luận về các ứng dụng của nó, cần phải hiểu tại sao que thủy tinh thạch anh thật đặc biệt. Thành phần chủ yếu là silicon dioxide, nó có những đặc điểm chính sau:

• Khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời: Thủy tinh thạch anh có điểm làm mềm gần 1700 độ C, cho phép nó hoạt động ổn định ở nhiệt độ cực cao trong thời gian dài—một kỳ tích mà thủy tinh thông thường không thể so sánh được.
  
  
• Hệ số giãn nở nhiệt thấp: Hệ số giãn nở nhiệt cực thấp mang lại khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời, khiến nó ít bị vỡ ngay cả khi nhiệt độ thay đổi đột ngột.
  
  
• Tính chất quang học tuyệt vời: Đặc biệt trong dải tử ngoại đến hồng ngoại, thủy tinh thạch anh có độ truyền ánh sáng cao, khiến nó trở thành vật liệu lý tưởng để sản xuất các bộ phận quang học chính xác.
  
  
• Độ ổn định hóa học tốt: Ngoại trừ axit hydrofluoric và axit photphoric nóng, nó phản ứng gần như hoàn toàn với không có axit hoặc kiềm.
  
  

Các ứng dụng chính của thanh thủy tinh thạch anh

Nhờ những đặc tính ưu việt này, que thủy tinh thạch anh được sử dụng rộng rãi trong một số ngành công nghiệp có độ chính xác cao:

1. Sản xuất chất bán dẫn và mạch tích hợp

Trong ngành công nghiệp bán dẫn, vật liệu cần có độ tinh khiết cực cao. Thanh thủy tinh thạch anh là nguyên liệu cốt lõi để sản xuất các thiết bị quan trọng như ống thạch anh, thuyền và bể làm sạch.

• Quy trình nhiệt độ cao: Trong các quy trình xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao của sản xuất chip, chẳng hạn như khuếch tán, oxy hóa và epit Wax, các thùng chứa và giá đỡ làm bằng thanh thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao đảm bảo độ tinh khiết của môi trường quy trình và ngăn chặn sự xâm nhập của các chất gây ô nhiễm.
  
  
• Chất nền mặt nạ quang học: Tính đồng nhất quang học và tỷ lệ khuyết tật thấp của thủy tinh thạch anh chất lượng cao làm cho nó trở thành chất nền quan trọng cho mặt nạ quang khắc.
  

2. Công nghiệp nguồn sáng và nguồn sáng điện

Do khả năng truyền qua cực cao của thủy tinh thạch anh trong vùng tử ngoại nên nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các nguồn sáng đặc biệt:

• Đèn thủy ngân cao áp và đèn halogen: Thanh thủy tinh thạch anh là vật liệu được ưa chuộng để chế tạo vỏ đèn phóng điện cường độ cao và đèn halogen nhiệt độ cao vì chúng có thể chịu được nhiệt độ và áp suất cao bên trong.
  
  

3. Đèn diệt khuẩn tia cực tím:

Trong lĩnh vực y tế, xử lý nước và lọc không khí, đèn cực tím làm bằng thủy tinh thạch anh có thể tiêu diệt vi trùng một cách hiệu quả.

4. Thiết bị quang và truyền thông sợi quang

Trong lĩnh vực truyền tải thông tin hiện đại, thanh thủy tinh thạch anh đóng một vai trò quan trọng:

• Khuôn phôi: Thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao là nguyên liệu phôi lõi để sản xuất sợi quang (sợi quang). Thông qua quá trình vẽ, nó được chế tạo thành các sợi quang mỏng như sợi tóc người, tạo thành nền tảng của mạng lưới truyền thông toàn cầu.
  
  
• Cửa sổ quang học và ống kính: Do khả năng truyền ánh sáng và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, nó được sử dụng để sản xuất cửa sổ, thấu kính và lăng kính trong các thiết bị quang học chính xác, đặc biệt là trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và quân sự, nơi yêu cầu môi trường khắc nghiệt.
  
  

5. Thiết bị thí nghiệm và hóa chất (Thuật ngữ liên quan: chống ăn mòn, thiết bị thí nghiệm)

Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng chịu nhiệt độ cao của thanh thủy tinh thạch anh khiến chúng trở thành đặc điểm chung trong các phòng thí nghiệm và nhà máy hóa chất:

• Thiết bị thí nghiệm: Nó là vật liệu lý tưởng để chế tạo các bình đốt, nồi nấu kim loại, ống thủy tinh thạch anh và cốc thủy tinh ở nhiệt độ cao, có thể được sử dụng cho các phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao hoặc ăn mòn.
  
  
• Lớp lót lò phản ứng hóa học: Thủy tinh thạch anh có thể được sử dụng làm vật liệu lót trong các thiết bị phản ứng hóa học đòi hỏi khả năng chịu được axit mạnh hoặc nhiệt độ cao.
  
  

Với những tiến bộ công nghệ, nhu cầu về hiệu suất vật liệu sẽ chỉ tăng lên. Thanh thủy tinh thạch anh và các dẫn xuất của chúng, chẳng hạn như ống thạch anh và thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao, sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong chất bán dẫn, truyền thông quang học và công nghệ laser. Các công nghệ tinh chế và xử lý được tối ưu hóa liên tục sẽ đảm bảo rằng vật liệu này có thể đáp ứng các yêu cầu ứng dụng ngày càng nghiêm ngặt trong tương lai.

Thanh thủy tinh thạch anh , với đặc tính ưu việt là "ba cao và một thấp" (chịu nhiệt độ cao, độ tinh khiết cao, độ truyền ánh sáng cao và độ giãn nở thấp), đã trở thành vật liệu cơ bản không thể thiếu cho ngành công nghiệp hiện đại và nghiên cứu khoa học, với giá trị ứng dụng to lớn và không ngừng tăng trưởng.