أنابيب شعرية من الكوارتز المندمج
مخطط تفصيلي


نظرة عامة على الأنابيب الشعرية الكوارتزية

أنابيب الكوارتز الشعرية المندمجة هي أنابيب دقيقة مصممة بدقة عالية، مصنوعة من سيليكا غير متبلورة عالية النقاء (SiO₂). تتميز هذه الأنابيب بمقاومتها الكيميائية الفائقة، وثباتها الحراري الاستثنائي، ووضوحها البصري الفائق عبر طيف واسع من الأطوال الموجية. بأقطار داخلية تتراوح بين بضعة ميكرونات وعدة مليمترات، تُستخدم أنابيب الكوارتز الشعرية المندمجة على نطاق واسع في الأجهزة التحليلية، وتصنيع أشباه الموصلات، والتشخيص الطبي، وأنظمة الموائع الدقيقة.
بخلاف الزجاج العادي، يتميز الكوارتز المصهور بتمدد حراري منخفض للغاية وتحمل درجات حرارة عالية، مما يجعله مناسبًا للبيئات القاسية وأنظمة التفريغ والتطبيقات التي تتطلب دورات حرارة سريعة. تحافظ هذه الأنابيب على سلامة أبعادها ونقائها الكيميائي حتى في ظل الضغوط الحرارية أو الميكانيكية أو الكيميائية الشديدة، مما يتيح أداءً دقيقًا وقابلًا للتكرار في مختلف الصناعات.
عملية تصنيع صفائح زجاج الكوارتز
-
يتطلب إنتاج أنابيب الكوارتز الشعرية المندمجة تقنيات تصنيع دقيقة ومتطورة ومواد عالية النقاء. ويشمل سير العمل العام للتصنيع ما يلي:
-
تحضير المواد الخام
يتم اختيار الكوارتز عالي النقاء (عادةً JGS1، JGS2، JGS3، أو السيليكا المصهورة صناعيًا) بناءً على احتياجات التطبيق. تحتوي هذه المواد على أكثر من 99.99% من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) وهي خالية من الملوثات مثل المعادن القلوية والمعادن الثقيلة. -
الصهر والرسم
تُسخّن قضبان أو سبائك الكوارتز في بيئة نظيفة إلى أكثر من 1700 درجة مئوية، ثم تُسحب إلى أنابيب رفيعة باستخدام آلات سحب دقيقة. تُجرى العملية بأكملها في أجواء مُتحكم بها لتجنب التلوث. -
التحكم في الأبعاد
تضمن أنظمة التغذية الراجعة القائمة على الليزر والمدعومة بالرؤية تحكمًا دقيقًا في الأقطار الداخلية والخارجية، غالبًا بتفاوتات تصل إلى ±0.005 مم. كما يُحسّن تجانس سمك الجدار خلال هذه المرحلة. -
التلدين
بعد التشكيل، تخضع الأنابيب لعملية التلدين لإزالة الضغط الحراري الداخلي وتحسين الاستقرار طويل الأمد والقوة الميكانيكية. -
التشطيب والتخصيص
يمكن تلميع الأنابيب باللهب، أو شطبت حوافها، أو إغلاقها، أو قطعها حسب الطول، أو تنظيفها حسب مواصفات العميل. تُعد التشطيبات النهائية الدقيقة ضرورية لديناميكيات الموائع، والاقتران البصري، والتطبيقات الطبية.
-
الخصائص الفيزيائية والميكانيكية والكهربائية
ملكية | القيمة النموذجية |
---|---|
كثافة | 2.2 جم/سم³ |
قوة الضغط | 1100 ميجا باسكال |
قوة الانحناء | 67 ميجا باسكال |
قوة الشد | 48 ميجا باسكال |
المسامية | 0.14–0.17 |
معامل يونغ | 7200 ميجا باسكال |
معامل القص (الصلابة) | 31000 ميجا باسكال |
صلابة موس | 5.5–6.5 |
درجة الحرارة القصوى للاستخدام على المدى القصير | 1300 درجة مئوية |
نقطة التلدين (تخفيف الضغط) | 1280 درجة مئوية |
نقطة التليين | 1780 درجة مئوية |
نقطة التلدين | 1250 درجة مئوية |
الحرارة النوعية (20–350 درجة مئوية) | 670 جول/كجم·درجة مئوية |
الموصلية الحرارية (عند 20 درجة مئوية) | 1.4 واط/م·درجة مئوية |
معامل الانكسار | 1.4585 |
معامل التمدد الحراري | 5.5 × 10⁻⁷ سم/سم·درجة مئوية |
نطاق درجة حرارة التشكيل الساخن | 1750–2050 درجة مئوية |
درجة الحرارة القصوى للاستخدام على المدى الطويل | 1100 درجة مئوية |
المقاومة الكهربائية | 7 × 10⁷ Ω·سم |
القوة العازلة | 250–400 كيلو فولت/سم |
ثابت العزل الكهربائي (εᵣ) | 3.7–3.9 |
عامل امتصاص العازل | < 4 × 10⁻⁴ |
عامل فقدان العازل | < 1 × 10⁻⁴ |
التطبيقات
1. العلوم الطبية الحيوية وعلوم الحياة
-
الرحلان الكهربائي الشعري
-
أجهزة الميكروفلويديك ومنصات المختبر على الشريحة
-
جمع عينات الدم والكروماتوغرافيا الغازية
-
تحليل الحمض النووي وفرز الخلايا
-
خراطيش التشخيص المختبري (IVD)
2. أشباه الموصلات والإلكترونيات
-
خطوط أخذ عينات الغاز عالية النقاء
-
أنظمة توصيل المواد الكيميائية لنقش الرقاقة أو تنظيفها
-
أنظمة التصوير الضوئي والبلازما
-
أغلفة حماية الألياف البصرية
-
قنوات نقل الأشعة فوق البنفسجية والليزر
3. الأجهزة التحليلية والعلمية
-
واجهات عينة مطياف الكتلة (MS)
-
أعمدة الكروماتوغرافيا السائلة والكروماتوغرافيا الغازية
-
مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية
-
تحليل حقن التدفق (FIA) وأنظمة المعايرة
-
الجرعات عالية الدقة وتوزيع الكواشف
4. الصناعة والطيران
-
أغلفة أجهزة استشعار درجة الحرارة العالية
-
حاقنات الشعيرات الدموية في المحركات النفاثة
-
الحماية الحرارية في البيئات الصناعية القاسية
-
تحليل اللهب واختبار الانبعاثات
5. البصريات والفوتونيات
-
أنظمة توصيل الليزر
-
طلاءات الألياف الضوئية والأنوية
-
أدلة الضوء وأنظمة التوازي
خيارات التخصيص
-
الطول والقطر:مجموعات ID/OD/الطول قابلة للتخصيص بالكامل.
-
إنهاء المعالجة: مفتوح، مختوم، مدبب، مصقول، أو مشطوف.
-
وضع العلامات:الحفر بالليزر، أو الطباعة بالحبر، أو وضع علامات الباركود.
-
تغليف OEM:تتوفر عبوات محايدة أو تحمل علامة تجارية للموزعين.
الأسئلة الشائعة حول نظارات الكوارتز
س1: هل يمكن استخدام هذه الأنابيب للسوائل البيولوجية؟
نعم. الكوارتز المُصهَر خامل كيميائيًا ومتوافق حيويًا، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تشمل الدم والبلازما وغيرها من الكواشف البيولوجية.
س2: ما هو أصغر معرف يمكنك تصنيعه؟
يمكننا إنتاج أقطار داخلية صغيرة تصل إلى 10 ميكرون (0.01 ملم)، اعتمادًا على سمك الجدار ومتطلبات طول الأنبوب.
س3: هل أنابيب الشعر الكوارتز قابلة لإعادة الاستخدام؟
نعم، بشرط تنظيفها ومعالجتها بشكل صحيح. فهي مقاومة لمعظم عوامل التنظيف ودورات الأوتوكلاف.
س4: كيف يتم تعبئة الأنابيب للتسليم الآمن؟
يُعبأ كل أنبوب في حاملات آمنة للاستخدام في الغرف النظيفة أو صواني إسفنجية، ويُغلق في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة أو أكياس مفرغة من الهواء. تتوفر عبوات واقية بكميات كبيرة للأحجام الهشة عند الطلب.
س5: هل تقدمون الرسومات الفنية أو دعم CAD؟
بالتأكيد. للطلبات المخصصة، نوفر رسومات فنية مفصلة، ومواصفات التفاوتات، ودعمًا استشاريًا في التصميم.
معلومات عنا
تتخصص شركة XKH في تطوير وإنتاج وبيع الزجاج البصري الخاص ومواد الكريستال الجديدة عالية التقنية. تخدم منتجاتنا الإلكترونيات البصرية، والإلكترونيات الاستهلاكية، والقطاعات العسكرية. نقدم مكونات بصرية من الياقوت، وأغطية عدسات الهواتف المحمولة، والسيراميك، وLT، وSIC كربيد السيليكون، والكوارتز، ورقائق الكريستال شبه الموصل. بفضل خبرتنا الماهرة ومعداتنا المتطورة، نتميز في معالجة المنتجات غير القياسية، ونسعى لأن نكون شركة رائدة في مجال المواد البصرية الإلكترونية عالية التقنية.
