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Kapillarröhrchen aus Quarzglas

Ausgewähltes Bild der Quarzglas-Kapillarröhrchen
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Kurze Beschreibung:

Quarzglaskapillaren sind präzisionsgefertigte Mikroröhrchen aus hochreinem amorphen Siliziumdioxid (SiO₂). Diese Röhrchen werden für ihre hervorragende chemische Beständigkeit, außergewöhnliche thermische Stabilität und hervorragende optische Klarheit über ein breites Wellenlängenspektrum geschätzt. Mit Innendurchmessern von wenigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern werden Quarzglaskapillaren häufig in der Analysetechnik, der Halbleiterfertigung, der medizinischen Diagnostik und in mikrofluidischen Systemen eingesetzt.


Merkmale

Detailliertes Diagramm

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Übersicht über Quarzkapillarröhrchen

Quarzglaskapillaren sind präzisionsgefertigte Mikroröhrchen aus hochreinem amorphen Siliziumdioxid (SiO₂). Diese Röhrchen werden für ihre hervorragende chemische Beständigkeit, außergewöhnliche thermische Stabilität und hervorragende optische Klarheit über ein breites Wellenlängenspektrum geschätzt. Mit Innendurchmessern von wenigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern werden Quarzglaskapillaren häufig in der Analysetechnik, der Halbleiterfertigung, der medizinischen Diagnostik und in mikrofluidischen Systemen eingesetzt.

Im Gegensatz zu herkömmlichem Glas weist Quarzglas eine extrem geringe Wärmeausdehnung und hohe Temperaturbeständigkeit auf und eignet sich daher für raue Umgebungen, Vakuumsysteme und Anwendungen mit schnellen Temperaturschwankungen. Diese Rohre behalten ihre Dimensionsintegrität und chemische Reinheit auch unter extremer thermischer, mechanischer oder chemischer Belastung und ermöglichen so branchenübergreifend präzise und wiederholbare Leistung.

Herstellungsprozess von Quarzglasplatten

  1. Die Herstellung von Quarzglaskapillaren erfordert modernste Präzisionsfertigungstechniken und hochreine Materialien. Der allgemeine Fertigungsablauf umfasst:

    1. Rohstoffaufbereitung
      Hochreiner Quarz (typischerweise JGS1, JGS2, JGS3 oder synthetisches Quarzglas) wird je nach Anwendungsbedarf ausgewählt. Diese Materialien enthalten über 99,99 % SiO₂ und sind frei von Verunreinigungen wie Alkalimetallen und Schwermetallen.

    2. Schmelzen und Ziehen
      Quarzstäbe oder -blöcke werden in einer Reinraumumgebung auf über 1700 °C erhitzt und mit Mikroziehmaschinen zu dünnen Rohren gezogen. Der gesamte Prozess wird unter kontrollierter Atmosphäre durchgeführt, um Verunreinigungen zu vermeiden.

    3. Maßkontrolle
      Laserbasierte und bildgestützte Feedbacksysteme gewährleisten eine präzise Kontrolle der Innen- und Außendurchmesser, oft mit Toleranzen von nur ±0,005 mm. Auch die Gleichmäßigkeit der Wandstärke wird in dieser Phase optimiert.

    4. Glühen
      Nach der Formgebung werden die Rohre geglüht, um innere thermische Spannungen zu entfernen und die Langzeitstabilität und mechanische Festigkeit zu verbessern.

    5. Veredelung und Individualisierung
      Rohre können je nach Kundenspezifikation flammpoliert, abgeschrägt, versiegelt, auf Länge geschnitten oder gereinigt werden. Präzise Endbearbeitungen sind für Anwendungen in der Strömungsdynamik, der optischen Kopplung oder in der Medizintechnik unerlässlich.

Physikalische, mechanische und elektrische Eigenschaften

Eigentum Typischer Wert
Dichte 2,2 g/cm³
Druckfestigkeit 1100 MPa
Biegefestigkeit 67 MPa
Zugfestigkeit 48 MPa
Porosität 0,14–0,17
Elastizitätsmodul 7200 MPa
Schermodul (Steifigkeitsmodul) 31.000 MPa
Mohshärte 5,5–6,5
Kurzfristige maximale Gebrauchstemperatur 1300 °C
Glühpunkt (Zugentlastung) 1280 °C
Erweichungspunkt 1780 °C
Glühpunkt 1250 °C
Spezifische Wärme (20–350 °C) 670 J/kg·°C
Wärmeleitfähigkeit (bei 20 °C) 1,4 W/m²°C
Brechungsindex 1.4585
Wärmeausdehnungskoeffizient 5,5 × 10⁻⁷ cm/cm·°C
Warmumformungstemperaturbereich 1750–2050 °C
Maximale Langzeitgebrauchstemperatur 1100 °C
Elektrischer Widerstand 7 × 10⁷ Ω·cm
Durchschlagsfestigkeit 250–400 kV/cm
Dielektrizitätskonstante (εᵣ) 3,7–3,9
Dielektrischer Absorptionsfaktor < 4 × 10⁻⁴
Dielektrischer Verlustfaktor < 1 × 10⁻⁴

Anwendungen

1. Biomedizin und Biowissenschaften

  • Kapillarelektrophorese

  • Mikrofluidische Geräte und Lab-on-a-Chip-Plattformen

  • Blutprobenentnahme und Gaschromatographie

  • DNA-Analyse und Zellsortierung

  • Kartuschen für In-vitro-Diagnostika (IVD)

2. Halbleiter und Elektronik

  • Hochreine Gasprobenleitungen

  • Chemische Abgabesysteme zum Ätzen oder Reinigen von Wafern

  • Fotolithografie und Plasmasysteme

  • Glasfaser-Schutzhüllen

  • UV- und Laserstrahl-Übertragungskanäle

3. Analytische und wissenschaftliche Instrumente

  • Probenschnittstellen für die Massenspektrometrie (MS)

  • Flüssigkeitschromatographie- und Gaschromatographiesäulen

  • UV-Vis-Spektroskopie

  • Fließinjektionsanalyse (FIA) und Titrationssysteme

  • Hochpräzise Dosierung und Reagenzienabgabe

4. Industrie und Luft- und Raumfahrt

  • Hochtemperatur-Sensorhüllen

  • Kapillarinjektoren in Strahltriebwerken

  • Thermischer Schutz in rauen Industrieumgebungen

  • Flammenanalyse und Emissionsprüfung

5. Optik und Photonik

  • Laser-Abgabesysteme

  • Glasfaserbeschichtungen und -kerne

  • Lichtleiter und Kollimationssysteme

Anpassungsoptionen

  • Länge und Durchmesser: Vollständig anpassbare ID/OD/Längenkombinationen.

  • Endverarbeitung: Offen, versiegelt, konisch, poliert oder abgeschrägt.

  • Beschriftung: Lasergravur, Tintendruck oder Barcode-Markierung.

  • OEM-Verpackung: Für Händler sind neutrale oder Markenverpackungen erhältlich.

FAQ zu Quarzgläsern

F1: Können diese Röhrchen für biologische Flüssigkeiten verwendet werden?
Ja. Quarzglas ist chemisch inert und biokompatibel und eignet sich daher ideal für Anwendungen mit Blut, Plasma und anderen biologischen Reagenzien.

F2: Was ist der kleinste Innendurchmesser, den Sie herstellen können?
Je nach Anforderungen an die Wandstärke und Rohrlänge können wir Innendurchmesser von nur 10 Mikrometern (0,01 mm) herstellen.

F3: Sind Quarzkapillarröhrchen wiederverwendbar?
Ja, vorausgesetzt, sie werden richtig gereinigt und behandelt. Sie sind beständig gegen die meisten Reinigungsmittel und Autoklavierzyklen.

F4: Wie werden die Tuben für eine sichere Lieferung verpackt?
Jedes Röhrchen ist in reinraumsicheren Haltern oder Schaumstoffschalen verpackt und in antistatischen oder vakuumversiegelten Beuteln versiegelt. Großpackungen und Schutzverpackungen für zerbrechliche Größen sind auf Anfrage erhältlich.

F5: Bieten Sie technische Zeichnungen oder CAD-Support an?
Auf jeden Fall. Für Sonderanfertigungen stellen wir detaillierte technische Zeichnungen, Toleranzangaben und Designberatung zur Verfügung.

Über uns

XKH ist spezialisiert auf die Hightech-Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von speziellem optischem Glas und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte kommen in der optischen Elektronik, der Unterhaltungselektronik und dem Militär zum Einsatz. Wir bieten optische Komponenten aus Saphir, Handy-Objektivabdeckungen, Keramik, LT, Siliziumkarbid (SIC), Quarz und Halbleiterkristall-Wafer an. Dank unserer Fachkompetenz und modernster Ausrüstung sind wir in der Verarbeitung nicht standardisierter Produkte führend und streben danach, ein führendes Hightech-Unternehmen für optoelektronische Materialien zu werden.

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