انواع شیشه کوارتز آزمایشگاهی و صنعتی

شیشه کوارتز شفاف نوعی تک‌جزئی است که از سرد کردن سریع سیلیس مذاب به ‌وجود می‌آید.شیشه سیلیسی یا شیشه کوارتزی شیشه ای است که از سیلیس به (غیربلوری) تشکیل شده است. تفاوت آن با شیشه های سنتی در عدم وجود ماده دیگری است که معمولاً برای کاهش دمای ذوب به شیشه اضافه می شوند.شیشه سیلیسی هم چنین دمای کار و دمای ذوب بالایی هم دارد.  گرچه از اصطلاح شیشه کوارتز وشیشه سیلیسی به جای یکدیگر استفاده می شود ، اما ویژگی های نوری و حرارتی شیشه سیلیسی به دلیل خلوص آن از شیشه کوارتزی و انواع دیگر شیشه برتر است. به همین دلایل ، در مواردی مانند ساخت نیمه هادی و تجهیزات آزمایشگاهی از آن استفاده می شود.شیشه سیلیسی ماوراءبنفش را بهتر از سایر شیشه ها منتقل می کند ، بنابراین برای ساخت لنزها و شیشه عینک ها برای طیف های مختلف بکار برده میشود.

انواع شیشه کوارتز
شیشه کوارتز در سه حالت کلی ساخته و وارد کشور میشود که هر 3 مدل دارای کاربری های منحصر به فرد خود است که در ادامه به هریک میپردازیم:
•    لوله کوارتز: لوله کوارتز در دوحالت شفاف ومات موجود میباشد که لوله شفاف دارای خلوص بالاتری میباشد و کاربرد های آزمایشگاهی و صنعتی دارد و در طرف دیگر لوله کوارتز مات اغلب در صنایع المنت سازی و ساخت کوره کاربرد دارد.
لوله کوارتز  در صنایع مختلف کاربرد دارند. ویژگی این لوله‌ها مقاومت شیمیایی و پایداری دمایی بالا، مقاومت شوک حرارتی بالا و همچنین انبساط حرارتی پایین است و همچنین نسب به شیشه پروسیلیکات مقاومت بالاتری در برابر شوک و دما مستقیم  دارند.
از خواص دیگر لوله کوارتز میتوان به عدم شرکت در واکنش شیمیایی و همچنین عبور کامل اشعه ماورابنفش (UV)  در لامپ uv از خود اشاره نمود که هریک از خصوصیات ذکر شده سبب کاربری گوناگون این لوله شیشه ای خاص در صنعت گردیده است که در ادامه بیشتر به آن میپردازیم.
از دیگر ویژگی‌های این لوله میتوان به عدم  وجود حباب درلوله و شیشه کوارتز، خلوص شیمیایی بالا و تلورانس ابعادی دقیق جهت صنعت نیمه رساناها می‌باشد. توتال کوارتز لوله‌های کوارتز در گریدهای مختلف جهت مرتفع نمودن نیازهای خالص سازی شیمیایی در صنایع نیمه هادی‌ها را ارائه می‌نماید.



•    شیشه تخت کوارتز: شیشه تخت کوارتز یا همان صفحه کوارتز نوعی دیگر از محصولات کوارتز شفاف میباشد که این ماده از سیلیسم با خلوص ۹۹.۹ درصد ساخته شده است که بخاطر شوک پذیری بالا و همچنین منتقل کردن کامل طیف های ماورابنفش (UV) از خود نسبت به سایر شیشه ها در صنایع نیمه هادی از این رو بهترین گزینه برای ساخت لنزها، شیشه عینک ها وگسکت ها برای طیف ماورابنفش میباشد. اغلب صفحات کوارتز ابعاد ۲۰*۲۰ میلیمتر دربازار موجود میباشد.

•     میله کوارتز: میله کوارتز (QUARTZ ROD) همانن لوله کوارتز دارای خاصیت شوک پذیری، مقاومت دمایی بالا و همچنین رسانایی کامل دارد میله کوارتز اغلب در قطر های گوناگون تولید میگردد که همانند لوله کوارتز  دارای سلیسیم خالص ۹۹.۹ درصد میباشد که سبب گردیده تا مصارف گوناگونی در صنعت داشته باشد که در ادامه بشتر به آن میپردازیم.
•    مقاومت بالا در برابر اسیدها، به جز اسید هیدروفلوئوریک (HF)،
•    مقاومت در برابر آتش (نقطه نرم شدن ۱۶۵۰ درجه سانتیگراد)،
•    ضریب انبساط حرارتی کم (۵.۵×۱۰-۷ / °C)،
•    خاصیت الکتریکی عالیاین به طور گسترده در زمینه های الکترونیک، نیمه هادی ها و فیبرهای نوری و غیره استفاده می شود.

کیفیت لوله کوارتز
کوارتز ذوب شده معمولاً شفاف است. با این حال، اگر حباب‌های کوچک هوا در داخل آن محبوس شوند، می‌تواند شفاف شود. محتوای آب (و بنابراین انتقال مادون قرمز) کوارتز ذوب شده توسط فرآیند تولید تعیین می شود. مواد ذوب شده با شعله به دلیل ترکیب هیدروکربن ها و اکسیژن سوخت کوره همیشه دارای محتوای آب بالاتری هستند و گروه های هیدروکسیل[OH] را در داخل مواد تشکیل می دهند. یک ماده درجه مادون قرمز معمولاً محتوای [OH] کمتر از ۱۰ ppm دارد.

مصارف میله کوارتز
با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی میله کوارتز و همچنین کیفیت بالای میله های شرکت توتال کوارتز میتوان در مصارف گوناگونی مورد بهره برداری قرارگیرد که میتوان به صنایع تولیدی فیبر نوری با توجه به رسانایی و عبور کامل نور ماورابنفش کاربرد دارد در زیر به مصارف بیشتر میله کوارتز با توجه به خواص آن میپردازیم:
•    پروسه گداخت الکتریکی میله کوارتز با بالاترین ویسکوزیته برای کاربردهای کوره تک آبه و درجه حرارت های بالا مهیا می سازد که در صنایع اتمی وراکتور های اتمی استفاده میگیرد.
•    لوله شیشه ای کوارتز به عنوان محفظه واکنش رسوب‌دهی شیمیایی بخار به کمک پلاسما کاربرد دارد.
•    لوله کوارتز در فرآیند خورشیدی و کوره های مدخل ورودی مایع یا گاز و به عنوان لوله های انتقال به کار می رود.
•   همچنین کاربرد لوله شیشه ای کوارتز در تولید لامپ های LED می باشد.

شیشه کوارتز در صنایع مختلف
تجهیزات آزمایشگاهی
شیشه کوارتز به دلیل مقاومت شیمیایی بالا، در تولید تجهیزات آزمایشگاهی مانند سربازک ها، شیشه های عایقی و ستون‌های کروماتوگرافی مدام استفاده می‌شود.
اشعه یو وی و انگل زادیی
با توجه به خلوص بالا و شفافیت عالی، شیشه کوارتز به عنوان یک ماده نورپردازی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد و در تولید لامپ‌های هالوژن و لیزر‌ها استفاده می‌شود.

نیمه‌هادی‌ها
شیشه کوارتز به عنوان یک ماده‌ی بسیار مهم در صنعت نیمه‌هادی استفاده می‌شود و در تولید انواع ترانزیستورها، دیودها و سنسورهای نور استفاده می‌شود