Wofür werden Quarzglasröhren verwendet?

Quarzglasröhren , ein spezielles technisches Industrieglas, das aus einer einzigen Komponente Siliziumdioxid besteht, spielen aufgrund ihrer außergewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften eine unersetzliche Rolle in modernen High-Tech-Bereichen. Sie sind nicht nur gängige Laborgeräte, sondern auch Kernbestandteile zahlreicher High-Tech-Industrien. Was sind also die erstaunlichen Einsatzmöglichkeiten dieser scheinbar gewöhnlichen Quarzglasröhre?

1. Hochtemperatur-Wärmebehandlung und Beleuchtung: Ein Modell für Hochtemperaturbeständigkeit

Das herausragendste Merkmal von Quarzglasröhren ist ihre extrem hohe Hitzebeständigkeit. Mit einem Erweichungspunkt von nahezu 1700 °C können sie über einen längeren Zeitraum Temperaturen von bis zu 1100 °C standhalten.

Hochtemperatur-Ofenrohre und Wärmebehandlungsgeräte: In Branchen wie der Halbleiterfertigung, Metallurgie und Chemie werden Quarzrohre häufig als Ofenrohre in Hochtemperatur-Diffusionsöfen, Glühöfen und CVD-Geräten (chemische Gasphasenabscheidung) verwendet und sorgen für eine reine, stabile Hochtemperaturumgebung.

Lichtquellen und Beleuchtung: Die Gehäuse und Bogenröhren von Hochleistungslichtquellen wie Quecksilberhochdrucklampen, Halogenlampen und Xenonlampen bestehen aus Quarzglasröhren. Dies liegt daran, dass Quarzröhren eine extrem hohe Lichtdurchlässigkeit haben, insbesondere im ultravioletten (UV-)Band, was sie ideal für die Herstellung von Speziallichtquellen wie keimtötenden Lampen und UV-Härtungslampen macht.

2. Halbleiterfertigung: Ein unverzichtbarer „Behälter“

Die Halbleiterindustrie verlangt eine extrem hohe Materialreinheit. Quarzglasröhren Aufgrund ihrer ultrahohen Reinheit (normalerweise über 99,99 % Siliziumdioxidgehalt) und ihrer hervorragenden chemischen Inertheit sind sie zu wichtigen Verbrauchsmaterialien in diesem Bereich geworden.

Wafer-Verarbeitungsausrüstung: Im Wafer-Herstellungsprozess für integrierte Schaltkreise (ICs) und Solarzellen (Photovoltaik) werden Quarzröhren verwendet, um Wafer zu halten oder als Reaktionskammern in wichtigen Schritten wie Oxidation, Diffusion und Ätzen zu dienen.

Quarzschiffchen und Quarzgeräte: Derivative Quarzprodukte wie Quarzschiffchen und -tiegel werden zum Halten von Wafern verwendet und stellen sicher, dass bei Hochtemperaturprozessen keine Verunreinigungen eingebracht werden.

3. Optik und Kommunikationstechnik: Hervorragende Lichtdurchlässigkeit

Quarzglasrohre weisen eine extrem hohe Lichtdurchlässigkeit über einen weiten Spektralbereich von Ultraviolett bis Infrarot auf und sind damit ein hochwertiges optisches Material.

Glasfaser-Vorformling: Hochreine synthetische Quarzrohre sind ein wichtiger Rohstoff für das Ziehen von Glasfaser-Vorformen und gewährleisten eine schnelle und verlustarme Informationsübertragung.

Fenster für optische Instrumente: Quarzrohre und Quarzplatten werden aufgrund ihrer hohen UV-Durchlässigkeit, die bei gewöhnlichem Glas nicht zu erreichen ist, häufig als optische Fenster, Prismen oder Linsen in UV-Spektrophotometern, Lasergeräten und optischen Instrumenten für die Luft- und Raumfahrt verwendet.

4. Chemische und Laboranwendungen: Korrosionsbeständigkeit

Quarzrohre sind nicht nur hochtemperaturbeständig, sondern auch äußerst chemikalienbeständig. Es weist eine hervorragende Stabilität gegenüber anderen Säuren als Flusssäure und heißer Phosphorsäure auf.

Chemische Reaktionsgefäße: Quarzglasrohre werden häufig als Reaktoren oder Behälter wie Quarzbecher in experimentellen und industriellen chemischen Prozessen wie der Herstellung hochreiner Reagenzien, katalytischen Reaktionen und Destillationen verwendet, um eine Kontamination mit Metallionen zu verhindern.

Quarzglasröhren nehmen mit ihren einzigartigen „drei hohen und einem niedrigen“ Eigenschaften – hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Lichtdurchlässigkeit, hohe chemische Reinheit und niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient – ​​eine zentrale Position in Branchen ein, die hohe Temperaturen, hohe Reinheit und hohe Präzision erfordern. Ob es darum geht, Halbleiter und optische Kommunikation im Informationszeitalter voranzutreiben oder hochwertige Lichtquellen in der Beleuchtungsindustrie sicherzustellen, Quarzglasröhren dienen als wichtige Quarzkomponente und bieten eine solide Grundlage für die technologische Entwicklung.