Duże ID Cienkie ściany stopione cewki kapilarne SiO2 Biomedyczny półprzewodnik

Kapilary kwarcowe SiO2 Ultrawdrobne Biomedyczne Półprzewodniki

Wprowadzenie

Kapilary kwarcowe o dużym przekroju i cienkich ściankach to precyzyjne, puste struktury szklane wykonane z bezpostaciowego dwutlenku krzemu (SiO₂). W przeciwieństwie do standardowych rurek kwarcowych lub mikrokapilar, te specjalistyczne rurki łączą dużą średnicę wewnętrzną (zazwyczaj od 1 mm do 10 mm lub więcej) z wyjątkowo cienką ścianką (nawet 0,1 mm). Ta unikalna geometria zapewnia minimalny opór płynu, zmniejszoną wagę materiału i zwiększoną przejrzystość optyczną, zachowując jednocześnie doskonałą stabilność chemiczną i termiczną kwarcu.

Kapilary te są wykorzystywane w szybkim transporcie gazów i cieczy, prowadzeniu wiązek laserowych, celach przepływowych do spektroskopii, systemach transportu plazmy i próżni oraz w innych zastosowaniach, gdzie zarówno przestrzeń wewnętrzna, jak i przejrzystość ścianek są krytyczne.

Zasada produkcji

1. Źródło materiału o wysokiej czystości

Produkcja rozpoczyna się od ultrawysokiej czystości kwarcu, syntetyzowanego metodą hydrolizy płomieniowej lub osadzania z fazy gazowej (CVD), co zapewnia niską zawartość metali i wysoką transmisję UV-VIS.

2. Precyzyjne przygotowanie preformy

Preforma o dużej średnicy i cienkich ściankach jest przygotowywana albo przez osadzanie warstw krzemionki na obracającym się trzpieniu (FHD/CVD), albo przez mechaniczne wiercenie szkła kwarcowego.

3. Kontrolowane wyciąganie rur

Preforma jest podgrzewana w czystym piecu wysokotemperaturowym (>2000°C) i starannie wyciągana w kapilary. Aby uzyskać cienkie ścianki z szerokimi otworami, inżynierowie regulują:

• naprężenie podczas wyciągania,

• ciśnienie w otworze wewnętrznym(dodatnie lub próżniowe) oraz

• prędkość wyciągania(bardzo precyzyjna, często poniżej 0,5 mm/s).
  Aktywne systemy sprzężeń zwrotnych utrzymują ścisłe proporcje ID/OD i koncentryczność.

4. Odprężanie i czyszczenie

Kapilary są wyżarzane w kontrolowanych temperaturach w celu usunięcia naprężeń wewnętrznych spowodowanych gradientami termicznymi. Następnie są czyszczone za pomocą systemów opartych na kwasach lub wodzie ultrazdemineralizowanej w celu usunięcia zanieczyszczeń cząsteczkowych i jonowych.

5. Obróbka końcowa

Rurki mogą być cięte laserowo, fazowane lub polerowane. Opcje obejmują końce polerowane ogniowo dla przejrzystości optycznej lub powierzchnie trawione chemicznie dla kompatybilności z mikroprzepływami.

Często zadawane pytania (FAQ)

1. Jaka jest różnica między krzemionką a kwarcem?

Krzemionka zazwyczaj odnosi się do dwutlenku krzemu (SiO₂) w ogólności, w tym form krystalicznych, takich jak kwarc, i form bezpostaciowych, takich jak szkło.
Kwarc, z drugiej strony, jest specyficznym rodzajem bezkrystalicznej (bezpostaciowej) krzemionki wytwarzanej przez topienie dwutlenku krzemu o wysokiej czystości. Ma bardzo niską rozszerzalność cieplną, doskonałą przezroczystość UV i doskonałą czystość chemiczną, co czyni go idealnym do wysokowydajnych zastosowań optycznych, półprzewodnikowych i analitycznych.

2. Jakie są zalety kolumn kapilarnych z kwarcu w porównaniu z kolumnami szklanymi lub metalowymi?

Kolumny kapilarne z kwarcu oferują kilka kluczowych korzyści:

• Wyższa obojętność chemiczna: Odporne na kwasy, rozpuszczalniki i gazy reaktywne.

• Niska aktywność powierzchniowa: Zmniejsza adsorpcję próbki i poprawia kształt piku w chromatografii.

• Doskonała elastyczność: Można je zwijać bez pękania, w przeciwieństwie do kruchego szkła.

• Odporność na wysoką temperaturę: Zazwyczaj toleruje 320–370°C lub więcej.

• Mniejsza średnica wewnętrzna (ID) i cieńsze ścianki, co pozwala na lepszą rozdzielczość i szybszą analizę w GC i CE.

• Przezroczyste dla światła UV i widzialnego, przydatne w detekcji optycznej.

3. Jak przecina się kwarc?

Kwarc jest cięty za pomocą precyzyjnej metody nacinania i łamania. Proces ten obejmuje:

• Użycie ceramicznego lub diamentowego narzędzia do rysowania w celu lekkiego nacięcia powierzchni.

• Delikatne przykładanie napięcia, aż rurka pęknie czysto wzdłuż linii nacięcia.

• W przypadku bardzo cienkich lub cienkościennych rurek, do uzyskania gładszej krawędzi bez odprysków można użyć cięcia laserowego lub narzędzi do cięcia włókien.
  Po cięciu można wykonać polerowanie lub polerowanie ogniowe w celu przygotowania końców do zastosowań optycznych lub przepływowych.

4. Co to jest kapilara z surowego kwarcu?

Kapilara z surowego kwarcu odnosi się do rurki kwarcowej, która nie ma powłoki wewnętrznej ani obróbki powierzchniowej. Jest to zasadniczo surowa, nieobrobiona rurka kwarcowa i jest powszechnie stosowana w:

• Elektroforezie kapilarnej (CE), gdzie grupy silanolowe powierzchni wchodzą w interakcje z analitami lub jonami buforowymi.

• Niestandardowych urządzeniach mikroprzepływowych i systemach analitycznych, w których użytkownicy chcą zastosować własne powłoki lub modyfikacje powierzchni.
  Surowe kapilary zazwyczaj mają powłoki poliimidowe na zewnątrz dla ochrony mechanicznej, ale nie mają wewnętrznej fazy stacjonarnej ani modyfikacji.

Produkty powiązane

Okno ze szkła kwarcowego UV Kwarcowy wziernik optyczny Dostępne powłoki o niestandardowych rozmiarach

Kapilary kwarcowe SiO2 Ultrawdrobne Biomedyczne Półprzewodniki