Капиллярные трубки из плавленого кварца
Подробная схема
Обзор кварцевых капиллярных трубок
Капиллярные трубки из плавленого кварца — это высокоточные микротрубки, изготовленные из аморфного диоксида кремния (SiO₂) высокой чистоты. Эти трубки ценятся за выдающуюся химическую стойкость, исключительную термическую стабильность и превосходную оптическую прозрачность в широком диапазоне длин волн. С внутренним диаметром от нескольких микрон до нескольких миллиметров, капилляры из плавленого кварца широко используются в аналитическом оборудовании, производстве полупроводников, медицинской диагностике и микрофлюидных системах.
В отличие от обычного стекла, плавленый кварц обладает сверхнизким коэффициентом теплового расширения и высокой термостойкостью, что делает его пригодным для использования в агрессивных средах, вакуумных системах и областях применения, связанных с быстрыми температурными циклами. Эти трубки сохраняют целостность размеров и химическую чистоту даже при экстремальных термических, механических или химических воздействиях, обеспечивая точную и воспроизводимую работу в различных отраслях промышленности.
Процесс производства листов кварцевого стекла
-
Для производства капиллярных трубок из плавленого кварца требуются передовые технологии точной обработки и материалы высокой чистоты. Общий производственный процесс включает в себя:
-
Подготовка сырья
Высокочистый кварц (обычно JGS1, JGS2, JGS3 или синтетический плавленый кварц) выбирается в зависимости от потребностей применения. Эти материалы содержат более 99,99% SiO₂ и не содержат примесей, таких как щелочные и тяжелые металлы. -
Плавление и вытягивание
Кварцевые стержни или слитки нагреваются в чистом помещении до температуры более 1700 °C и вытягиваются в тонкие трубки с помощью микровытяжных машин. Весь процесс осуществляется в контролируемой атмосфере во избежание загрязнения. -
Контроль размеров
Системы обратной связи на основе лазеров и машинного зрения обеспечивают точный контроль внутреннего и внешнего диаметров, часто с допусками до ±0,005 мм. На этом этапе также оптимизируется равномерность толщины стенок. -
Отжиг
После формовки трубки подвергаются отжигу для снятия внутренних термических напряжений и улучшения долговременной стабильности и механической прочности. -
Отделка и индивидуальная настройка
В зависимости от требований заказчика трубки могут быть отполированы пламенем, скошены, герметизированы, обрезаны по длине или очищены. Точная обработка концов необходима для применения в гидродинамике, оптической связи или в медицинских целях.
-
Физические, механические и электрические свойства
| Свойство | Типичное значение |
|---|---|
| Плотность | 2,2 г/см³ |
| Прочность на сжатие | 1100 МПа |
| Прочность на изгиб (изгиб) | 67 МПа |
| Предел прочности | 48 МПа |
| Пористость | 0,14–0,17 |
| Модуль Юнга | 7200 МПа |
| Модуль сдвига (жесткости) | 31 000 МПа |
| Твердость по шкале Мооса | 5.5–6.5 |
| Максимальная температура использования в краткосрочной перспективе | 1300 °C |
| Точка отжига (снятия напряжения) | 1280 °C |
| Температура размягчения | 1780 °C |
| Температура отжига | 1250 °C |
| Удельная теплоемкость (20–350 °C) | 670 Дж/кг·°C |
| Теплопроводность (при 20 °C) | 1,4 Вт/м·°C |
| Показатель преломления | 1.4585 |
| Коэффициент теплового расширения | 5,5 × 10⁻⁷ см/см·°C |
| Диапазон температур горячей формовки | 1750–2050 °C |
| Максимальная температура использования в течение длительного времени | 1100 °C |
| Электрическое сопротивление | 7 × 10⁷ Ом·см |
| Диэлектрическая прочность | 250–400 кВ/см |
| Диэлектрическая постоянная (εᵣ) | 3.7–3.9 |
| Коэффициент диэлектрического поглощения | < 4 × 10⁻⁴ |
| Коэффициент диэлектрических потерь | < 1 × 10⁻⁴ |
Приложения
1. Биомедицинские и биологические науки
-
Капиллярный электрофорез
-
Микрофлюидные устройства и платформы «лаборатория на чипе»
-
Сбор образцов крови и газовая хроматография
-
Анализ ДНК и сортировка клеток
-
Картриджи для диагностики in vitro (IVD)
2. Полупроводники и электроника
-
Линии отбора проб газа высокой чистоты
-
Системы подачи химических реагентов для травления или очистки кремниевых пластин.
-
фотолитография и плазменные системы
-
Защитные оболочки для волоконно-оптических кабелей
-
Каналы передачи УФ и лазерного луча
3. Аналитические и научные приборы
-
Интерфейсы для образцов в масс-спектрометрии (МС)
-
Колонки для жидкостной хроматографии и газовой хроматографии
-
УФ-видимая спектроскопия
-
Системы проточного инжекционного анализа (FIA) и титрования
-
Высокоточная дозировка и дозирование реагентов.
4. Промышленная и аэрокосмическая отрасли
-
Оболочки высокотемпературных датчиков
-
Капиллярные форсунки в реактивных двигателях
-
Термозащита в суровых промышленных условиях
-
Анализ пламени и тестирование выбросов
5. Оптика и фотоника
-
Системы доставки лазерного излучения
-
Покрытия и сердечники оптических волокон
-
Световоды и системы коллимации
Параметры настройки
-
Длина и диаметрПолностью настраиваемые комбинации ID/OD/длины.
-
Завершение обработкиОткрытый, герметичный, конусообразный, полированный или со скошенными краями.
-
МаркировкаЛазерная гравировка, печать чернилами или маркировка штрих-кодом.
-
OEM-упаковкаДля дистрибьюторов доступна нейтральная или фирменная упаковка.
Часто задаваемые вопросы о кварцевых стеклах
В1: Можно ли использовать эти пробирки для биологических жидкостей?
Да. Плавленый кварц химически инертен и биосовместим, что делает его идеальным материалом для применения в работе с кровью, плазмой и другими биологическими реагентами.
В2: Какой минимальный внутренний диаметр изделия вы можете изготовить?
В зависимости от толщины стенки и требуемой длины трубки, мы можем изготавливать изделия с внутренним диаметром всего 10 микрон (0,01 мм).
Вопрос 3: Можно ли использовать кварцевые капиллярные трубки повторно?
Да, при условии правильной очистки и обращения. Они устойчивы к большинству чистящих средств и циклам автоклавирования.
Вопрос 4: Как упаковываются тубы для безопасной доставки?
Каждая туба упакована в держатели, соответствующие требованиям чистых помещений, или пенопластовые лотки, запечатаны в антистатические или вакуумные пакеты. Для хрупких образцов возможна оптовая и защитная упаковка по запросу.
В5: Вы предлагаете услуги по разработке технических чертежей или поддержке САПР?
Безусловно. Для индивидуальных заказов мы предоставляем подробные технические чертежи, спецификации допусков и консультации по проектированию.
О нас
Компания XKH специализируется на высокотехнологичной разработке, производстве и продаже специального оптического стекла и новых кристаллических материалов. Наша продукция используется в оптической электронике, бытовой электронике и военной промышленности. Мы предлагаем сапфировые оптические компоненты, защитные крышки для объективов мобильных телефонов, керамику, LT, карбид кремния (SIC), кварц и полупроводниковые кристаллические пластины. Благодаря высококвалифицированным специалистам и современному оборудованию мы преуспеваем в обработке нестандартной продукции, стремясь стать ведущим высокотехнологичным предприятием в области оптоэлектронных материалов.










