شرح تفصيلي لأنواع أنابيب زجاج الكوارتز وتطبيقاتها？

The varieties and uses of quartz glass are closely related. يطلب المستخدمون منتجات معينة من زجاج الكوارتز بناءً على خصائصها الفريدة، مما يؤدي إلى تطوير أنواع جديدة، والتي بدورها تعزز الأداء والجودة وتقدم الصناعة. تستخدم كل صناعة تقريبًا زجاج الكوارتز، ولكن نظرًا لعملية التصنيع المعقدة وارتفاع تكاليف المواد، فإن استخدامه على نطاق واسع محدود. فيما يلي نظرة عامة على الأنواع والتطبيقات الرئيسية لزجاج الكوارتز.

1. زجاج الكوارتز الشفاف

يوفر زجاج الكوارتز الشفاف انتقالًا ممتازًا للضوء من طيف الأشعة فوق البنفسجية (UV) إلى الأشعة تحت الحمراء (IR)، بالإضافة إلى مقاومة فائقة للحرارة. يستخدم على نطاق واسع في:

• مصادر الضوء الكهربائية : مصابيح الزئبق، ومصابيح الزئبق فائقة الضغط، ومصابيح الزينون، ومصابيح الأشعة فوق البنفسجية، ومصابيح اليود التنغستن، ومصابيح الهالوجين، ومصابيح ليزر الغاز، ومصابيح الهاليد المعدني. (هذا هو أكبر قطاع التطبيقات في الصين.)

• صناعة أشباه الموصلات : نظرًا لنقاوته العالية جدًا (حوالي 100% SiO₂ مع الحد الأدنى من الشوائب)، فإنه لا غنى عنه من أجل:

  • بوتقات وأنابيب السيليكون وبوتقات سبائك البوتاسيوم ومعدات تصنيع المعادن عالية النقاء.

  • الجرار الجرس الكوارتز الكبيرة (يستخدم كأغطية خارجية لأفران البولي سيليكون، ويحل محل الفولاذ المقاوم للصدأ، ويمنع تبريد الماء، ويوفر الطاقة، ويحسن جودة البولي سيليكون).

  • بوتقات الكوارتز (ضروري لزراعة السيليكون أحادي البلورة من البولي سيليكون، مع عدم وجود بدائل قابلة للتطبيق).

  • أنابيب الانتشار والجرار الجرسية (للتنقيط، المنشطات، والتلبيد في إنتاج IC والترانزستور).

  • رفوف زجاج الكوارتز (for silicon wafer cleaning).
    وبالتالي، تعتمد صناعة أشباه الموصلات بشكل كبير على مختلف أنابيب زجاج الكوارتز، والقضبان، والبوتقات، وأدوات المختبرات.

2. زجاج الكوارتز المعتم (زجاج الكوارتز الحليبي)

يتم استخدام زجاج الكوارتز غير الشفاف في المقام الأول في تطبيقات التسخين بالأشعة تحت الحمراء، مع استهلاك سنوي يبلغ حوالي 1000 طن. الاستخدامات الرئيسية تشمل:

• سخانات الأشعة تحت الحمراء، ودفايات الغرف، وسخانات الكريستال .

• Industrial heating : تسخين الحمام بالطلاء الكهربائي، والتسخين الحمضي، ومعالجة الطلاء (صناعات السيارات والدراجات)، وعمليات الزجاج المقسى.

• أنفاق التجفيف : الصناعات الغذائية وصناعة الورق والصناعات النسيجية.

3. الخصائص الكهربائية وتطبيقات التقنية العالية

معارض زجاج الكوارتز الموصلية الأيونية مع كميات ضئيلة فقط من أيونات الفلزات القلوية، مما يعطيها:

• عزل كهربائي ممتاز

• خسارة عازلة منخفضة

• أداء كهربائي مستقر في درجات الحرارة العالية
  هذه الخصائص تجعلها حاسمة ل تقنيات الصواريخ والفضاء .

خاتمة

يلعب زجاج الكوارتز دورًا حيويًا في الصناعات المتقدمة نظرًا لخصائصه الوضوح البصري، الاستقرار الحراري، النقاء الكيميائي، والعزل الكهربائي . وفي حين أن تكلفتها العالية تحد من اعتمادها على نطاق واسع، فإن خصائصها الفريدة تضمن عدم إمكانية الاستبدال في تطبيقات أشباه الموصلات والإضاءة والتدفئة والفضاء.