Водоуказательная трубка
 

Кварцевая водоуказательная трубка (трубка кварцевая), а так же стержни из прозрачного и непрозрачного кварцевого стекла применяются в промышленном оборудовании, котельном оборудовании в качестве водоуказателей. Например, как: водомерная трубка котлов, водоуказательная трубка показывающая уровень жидкости.

Выпускается в четырех основных типа кварцевых труб в соответствии со сферами применения:

1. кварцевые трубы из прозрачного кварцевого стекла для высокотемпературных ртутных, галогенных, ультрафиолетовых ламп, термопар, полупроводниковых изделий, оснастки волноводов и других высокотемпературных устройств;

2. кварцевые трубы из прозрачного кварцевого стекла с присадками из окиси титана для блокировки интенсивного ультрафиолетового излучения, применяющиеся в производстве бактерицидных кварцевых ламп со светопропусканием в определенных частях ультрафиолетового спектра;

3. кварцевые трубы из прозрачного кварцевого стекла с присадками церия, блокирующие ультрафиолетовое излучение и эффективные в видимой части спектра;

4. кварцевые трубы из синтетического сверхчистого кварца с низким содержанием гидроксила, применяющиеся для оболочек и бандажей ультрафиолетовых и озоновых ламп, медицинского и химического оборудования.

Кварцевые трубы из плавленого кварца, обладающего высокой химической чистотой и термической стойкостью, используются в качестве топочной камеры для производства кремниевых пластин в полупроводниковой промышленности. Диаметр кварцевой трубы может достигать 550 мм при общем содержании примесей менее 25 ppm. Для особо сложных изделий изготавливаются трубы с низким содержанием щелочей, до 0,1 ppm.

- Типовые размеры трубок из кварцевого стекла

Водоуказательная трубка изготавливается из кварца (кварцевого стекла):
Природный кварц в чистом виде бесцветен или из-за внутренних кристаллических дефектов (трещин) имеет белую окраску. Плотность кварца составляет 2,65 г/см³. Растворить кварц можно в плавиковой кислоте и расплавах щелочей. Температура плавления кварца очень высокая и составляет 1713—1728°С, определить более точную температуру плавления кварца не представляется возможным в связи с высокой вязкостью расплава, по этому существуют различные данные относительно температуры плавления. Кварц является Диэлектриком и не проводит электрического тока. Кроме того кварц обладает развитым полиморфизмом.

Известные на сегодня полиморфные модификации: α-кварц (низкотемпературный), β-кварц (высокотемпературный), кристобалит, тридимит, коэсит, стишовит, аморфный кварц — природное кварцевое стекло или обсидиант.

Кварцевое Стекло:
Кристаллический кварц и кварцевое стекло являются различными формами оксида кремния SiO2. В кварцевом стекле оксид кремния находится в аморфной форме и поэтому в нем не образуются трещины при резких перепадах температур, кристаллический кварц, обладает чрезвычайно низким коэффициентом температурного расширения и теплопроводности. Кварцевое стекло (в отличие от простого стекла, состоящего из различных компонентов), состоит преимущественно из оксида кремния, а доля примесей посторонних химических элементов чрезвычайно мала. Благодаря этому кварцевое стекло обладает чрезвычайно широким спектром светопропускания и малым поглощением света (обычное стекло, толщиной в 5 мм поглощает такой же процент света, как кварцевое стекло толщиной в 100 метров). Кроме того, по сравнению с обычным стеклом, кварцевое стекло обладает высокой оптической гомогенностью, стойкостью к ионизирующим излучениям и лазерному излучению высокой интенсивности, низким коэффициентом температурного расширения, высокой рабочей температурой превышающей 1200 ^оС, что в четыре раза больше, чем для обычного стекла. В связи с низкой теплопроводностью и высокой сопротивляемостью к агрессивным растворам и газам материалы созданные из кварцевого стекла применяются как фильтрующий и изоляционный материал для химической и металлургической промышленности. Всё это обуславливает широкое применение кварцевого стекла.

Применение:
Благодаря своим химическим и физическим свойствам кварц (прозрачное и непрозрачное кварцевое стекло) стал ценным минеральным сырьем и находит самое разнообразное практическое применение: при изготовлении водоуказательных приборов, в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре. Горный хрусталь и чистый кварцевый песок в огромных объемах потребляется стекольной и керамической промышленностью, применяется в производстве кремнезёмистых огнеупоров и кварцевого стекла. Высокочистый кварцевый концентрат широко применяется во многих высокотехнологических отраслях промышленности.

 

Для производства специальных нитей и тканей также используется кварц. Кварцевая нить и крученая пряжа применяются в кабельной промышленности для производства огнеупорной изоляции, при производстве изолирующих шлангов в стекольной промышленности, нагревателях, лабораторном оборудовании, электропроводке. Кварцевые тканые и нетканые материалы являются основой для ламинирования высококачественных печатных схем и радарных щитов. Нетканые материалы из кварцевого стекла применяются в сменных конусах космических челноков.

В металлургической промышленности и литье для взятия пробы металла, для изготовления кварцевого чехла, термопар. Также кварцевая трубка используется в инфракрасных электронагревателях, химических отраслях и промышленности для изготовления: чехлов, колб, воронок, лабораторной посуды, кварцевых труб и тиглей. Кварцевая труба большого диаметра используется для специальных печей.

Кварцевые трубы являются основным продуктом из кварцевого стекла в светотехнической промышленности и используется при изготовлении бактерицидных ламп, кварцевых ламп для солярия, ультрафиолетовых лампы.

В полупроводниковой промышленности кварц и кварцевая труба используется для получения особо чистого кремния. Помимо труб, в производстве полупроводников применяются конусные колпачки и непрозрачные кварцевые кольца, изготовленные также из плавленого кварца высокой чистоты. Кассеты для полупроводниковых пластин изготавливаются из стержней и слитков плавленого кварцевого стекла, к которым применяются весьма жесткие требования по содержанию воздушных полос и включений, а также по выдержанности заданных размеров. Кроме того в полупроводниковой промышленности кварцевое стекло необходимо при изготовлении тиглей. Тигли из плавленого кварцевого стекла используются для производства поликристаллического кремния и металлического кремния. Для получения металлического кремния, пригодного для изготовления высококачественных полупроводниковых пластин, поликристаллический кремний помещают в кварцевый тигель, нагретый до высокой температуры, и вытягивают из расплава монокристалл кремния. Плавленый кварц наиболее удобный в производстве материал совмещающий высокую чистоту и температурные характеристики.

 

В оптической промышленности кварцевое стекло используется при изготовлении линз для телескопов и оптических лабораторных приборов, средств телекоммуникации, дифракционных линз, проекционных дисплеев, оптики для сканирующих устройств и принтеров, лазеров, фотоаппаратов, видеокамер, плоских экраны телевизоров, автоматов контроля пламени.

В волоконно-оптической промышленности плавленый кварц применяется для изготовления опорных труб для световодов, а также кварцевых стержней и труб для выхлопа и оснастки, кварцевых труб большого диаметра для специальных печей. Опорные трубы изготавливаются как из природного, так и из синтетического кварца превосходящего по своим характеристикам природный.