أنابيب السيليكا الشعرية المذابة ذات الجدار الرقيق

أنابيب شعرية من السيليكا المنصهرة SiO2 فائقة الدقة لأشباه الموصلات الطبية الحيوية

مقدمة عن أنابيب شعرية من السيليكا المنصهرة SiO2

أنابيب شعرية من السيليكا المنصهرة ذات التجويف الكبير والجدران الرقيقة هي هياكل زجاجية مجوفة عالية الدقة مصنوعة من ثاني أكسيد السيليكون غير المتبلور (SiO₂). على عكس أنابيب السيليكا المنصهرة القياسية أو الشعيرات الدقيقة، تجمع هذه الأنابيب المتخصصة بين القطر الداخلي الكبير (عادةً من 1 مم إلى 10 مم أو أكثر) مع جدار رقيق للغاية (يصل إلى 0.1 مم). توفر هذه الهندسة الفريدة مقاومة سائلة ضئيلة، ووزنًا منخفضًا للمادة، ووضوحًا بصريًا معززًا، مع الحفاظ على الثبات الكيميائي والحراري الفائق للسيليكا المنصهرة.

تُستخدم هذه الشعيرات الدموية في نقل الغاز والسائل عالي الإنتاجية، وتوجيه حزمة الليزر، وخلايا التدفق الطيفي، وأنظمة نقل البلازما والفراغ، والتطبيقات الأخرى التي يكون فيها كل من المساحة الداخلية وشفافية الجدار أمرًا بالغ الأهمية.

مبدأ التصنيع أنابيب شعرية من السيليكا المنصهرة SiO2

1. مصدر مادة عالي النقاء

يبدأ الإنتاج بالسيليكا المنصهرة فائقة النقاء التي يتم تصنيعها عن طريق التحلل المائي للهب أو الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، مما يضمن محتوى معدني منخفضًا ونفاذية عالية للأشعة فوق البنفسجية والمرئية.

2. إعداد السابقة الدقيقة

يتم إعداد سابقة ذات قطر كبير وجدران رقيقة إما عن طريق ترسيب طبقات من السيليكا على مغزل دوار (FHD/CVD) أو من خلال الحفر الميكانيكي لزجاج السيليكا السائب.

3. رسم الأنبوب المتحكم فيه

يتم تسخين السابقة في فرن نظيف عالي الحرارة (>2000 درجة مئوية) ويتم سحبها بعناية إلى أنابيب شعرية. لتحقيق جدران رقيقة ذات تجاويف واسعة، يقوم المهندسون بتنظيم:

• شد الرسم,
• ضغط التجويف الداخلي (إيجابي أو فراغ)، و
• سرعة الرسم (دقيقة جدًا، غالبًا أقل من 0.5 مم/ثانية).
• تحافظ أنظمة التغذية الراجعة النشطة على نسب ID/OD صارمة والتركز.

4. تخفيف الإجهاد والتنظيف

يتم تلدين الشعيرات الدموية في درجات حرارة خاضعة للرقابة لإزالة الإجهاد الداخلي الناتج عن التدرجات الحرارية. ثم يتم تنظيفها باستخدام أنظمة تعتمد على الأحماض أو الماء فائق النقاء لإزالة الجسيمات والتلوث الأيوني.

5. المعالجة النهائية

يمكن قطع الأنابيب بالليزر أو شطبها أو تلميعها. تشمل الخيارات الأطراف المصقولة بالنار للحصول على وضوح بصري، أو الأسطح المحفورة كيميائيًا للتوافق مع الموائع الدقيقة.

الأسئلة الشائعة (FAQ) عن أنابيب شعرية من السيليكا المنصهرة SiO2

1. ما الفرق بين السيليكا والسيليكا المنصهرة؟

تشير السيليكا عادةً إلى ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂) بشكل عام، بما في ذلك الأشكال البلورية مثل الكوارتز والأشكال غير المتبلورة مثل الزجاج.
من ناحية أخرى، السيليكا المنصهرة هي نوع معين من السيليكا غير البلورية (غير المتبلورة) المصنوعة عن طريق إذابة ثاني أكسيد السيليكون عالي النقاء. تتميز بتمدد حراري منخفض للغاية، وشفافية ممتازة للأشعة فوق البنفسجية، ونقاء كيميائي فائق، مما يجعلها مثالية للتطبيقات البصرية وأشباه الموصلات والتحليلية عالية الأداء.

2. ما هي مزايا الأعمدة الشعرية المصنوعة من السيليكا المنصهرة مقارنة بأعمدة الزجاج أو المعدن؟

توفر الأعمدة الشعرية المصنوعة من السيليكا المنصهرة العديد من الفوائد الرئيسية:

• خمول كيميائي أعلى: مقاوم للأحماض والمذيبات والغازات التفاعلية.​
• نشاط سطحي منخفض: يقلل من امتصاص العينة ويحسن شكل الذروة في الكروماتوغرافيا.
• مرونة فائقة: يمكن لفها دون تشقق، على عكس الزجاج الهش.
• مقاومة عالية لدرجة الحرارة: تتحمل عادةً 320–370 درجة مئوية أو أعلى.
• قطر داخلي (ID) أصغر وجدران أرق، مما يسمح بدقة أفضل وتحليل أسرع في GC وCE.
• شفاف للأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، مفيد في الكشف البصري.

3. كيف تقطع السيليكا المنصهرة؟

يتم قطع السيليكا المنصهرة باستخدام طريقة التسجيل والكسر الدقيقة. تتضمن العملية:

• استخدام أداة نقش ذات طرف سيراميك أو ماسي لتسجيل السطح برفق.
• تطبيق التوتر بلطف حتى ينكسر الأنبوب نظيفًا على طول خط التسجيل.
• بالنسبة للأنابيب ذات الجدران الرقيقة جدًا أو الرقيقة، يمكن استخدام أدوات القطع بالليزر أو أدوات التقطيع الليفي لتحقيق حافة أكثر سلاسة دون تقطيع.
• بعد القطع، يمكن إجراء التلميع أو التلميع بالنار لإعداد الأطراف للتطبيقات البصرية أو السائلة.

4. ما هي الشعيرات الدموية المصنوعة من السيليكا المنصهرة العارية؟

تشير الشعيرات الدموية المصنوعة من السيليكا المنصهرة العارية إلى أنبوب سيليكا منصهرة ليس له طلاء داخلي أو معالجة سطحية. إنه في الأساس أنبوب سيليكا منصهرة خام وغير معالج ويستخدم بشكل شائع في:

• الرحلان الكهربائي الشعري (CE)، حيث تتفاعل مجموعات السيانول السطحية مع المحللات أو أيونات المخزن المؤقت.
• أجهزة الموائع الدقيقة المخصصة والأنظمة التحليلية حيث يرغب المستخدمون في تطبيق الطلاءات أو تعديلات السطح الخاصة بهم.
• عادةً ما تأتي الشعيرات الدموية العارية مع طلاءات البولي إيميد على الخارج للحماية الميكانيكية ولكن ليس لديها طور ثابت داخلي أو تعديل.

المنتجات ذات الصلة

نافذة زجاج الكوارتز مرشح للأشعة فوق البنفسجية السيليكا المنصهرة البصرية حجم مخصص طلاء متاح

أنابيب شعرية من السيليكا المنصهرة SiO2 فائقة الدقة لأشباه الموصلات الطبية الحيوية