Tubes capillaires en saphir

Brève description :

Les tubes capillaires en saphir sont des composants creux de précision fabriqués en oxyde d'aluminium monocristallin (Al₂O₃). Ils offrent une résistance mécanique, une clarté optique et une résistance chimique exceptionnelles. Ces tubes ultra-résistants sont conçus pour les applications exigeant une tolérance aux températures élevées, une grande inertie et une précision dimensionnelle élevée, telles que la microfluidique, la spectroscopie et la fabrication de semi-conducteurs. Leur surface intérieure lisse et leur excellente dureté (Mohs 9) garantissent des performances constantes dans les environnements où les tubes en verre ou en quartz ne suffisent pas.

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Caractéristiques

Diagramme détaillé

Introduction des tubes capillaires en saphir

Les tubes capillaires en saphir sont particulièrement adaptés aux applications exigeant une pureté chimique et une résistance mécanique élevées. La dureté inégalée du saphir confère à ces tubes une excellente résistance aux rayures et à l'usure. Leur biocompatibilité permet également leur utilisation dans les systèmes de fluides biomédicaux et pharmaceutiques. Leur faible dilatation thermique garantit une stabilité dimensionnelle optimale malgré les fluctuations de température, ce qui les rend idéaux pour les systèmes à vide poussé et à haute température.

Principe de fabrication des tubes capillaires en saphir

Les tubes capillaires en saphir sont principalement fabriqués selon deux méthodes distinctes : la méthode Kyropoulos (KY) et la méthode Edge-defined Film-fed Growth (EFG).

Dans la méthode KY, de l'oxyde d'aluminium de haute pureté est fondu dans un creuset et cristallisé autour d'un germe cristallin. Ce processus de croissance lent et contrôlé produit de grandes boules de saphir d'une clarté exceptionnelle et de faibles contraintes internes. Le cristal cylindrique obtenu est ensuite orienté, découpé et usiné à l'aide de scies diamantées et d'outils à ultrasons pour obtenir les dimensions de tube souhaitées. L'alésage est réalisé par carottage de précision ou perçage laser, suivi d'un polissage interne pour répondre aux exigences rigoureuses de l'application. Cette méthode est idéale pour la production de tubes aux surfaces intérieures de qualité optique et aux tolérances serrées, notamment pour les tubes capillaires en saphir.

La méthode EFG, quant à elle, permet d'extraire directement des tubes creux en saphir préformés à partir de la masse fondue, à l'aide d'une matrice. Bien que les tubes EFG n'offrent pas le même niveau de polissage interne que les tubes KY, ils permettent la production continue de longs capillaires de section uniforme, réduisant ainsi les pertes de matière et les temps d'usinage. Cette méthode est plus rentable pour la production de tubes de qualité technique destinés à des applications industrielles ou structurelles, notamment les tubes capillaires en saphir.

Les deux méthodes sont suivies d'un usinage de précision, d'un meulage, d'un nettoyage par ultrasons et d'une inspection en plusieurs étapes pour garantir que chaque tube capillaire en saphir répond à des normes de qualité élevées.

Applications des tubes capillaires en saphir

Diagnostic médicalLes tubes capillaires en saphir sont utilisés dans les analyseurs sanguins, les dispositifs microfluidiques, les systèmes de séquençage d'ADN et les plateformes de diagnostic clinique. Leur inertie chimique garantit un débit de fluide précis et non contaminé dans les environnements sensibles.
Systèmes optiques et laserGrâce à l'excellente transmission du saphir dans la gamme UV-IR, ces tubes sont utilisés dans les systèmes de transmission laser, la protection des fibres optiques et comme canaux de guidage de la lumière. Leur dureté et leur stabilité thermique contribuent à maintenir l'alignement et la qualité de la transmission sous contrainte.
Fabrication de semi-conducteursCes tubes traitent des gaz de haute pureté et des produits chimiques réactifs dans les chambres de gravure plasma, de CVD et de dépôt. Leur résistance à la corrosion et aux chocs thermiques permet un traitement de haute précision.
Chimie analytique:En chromatographie, spectroscopie et analyse de traces, les tubes capillaires en saphir garantissent une adsorption minimale des échantillons, un transport stable des fluides et une résistance aux solvants agressifs.
Aérospatiale et défense:Utilisé pour la détection optique, la gestion des fluides et le contrôle de la pression dans les environnements à G élevé, à haute température et à fortes vibrations.
Énergie et systèmes industriels:Convient au transport de fluides et de gaz corrosifs dans les usines pétrochimiques, les installations de production d'électricité et les piles à combustible à haut rendement.

FAQ sur les tubes capillaires en saphir

Q1 : De quoi sont faits les tubes capillaires en saphir ?
R : Ils sont fabriqués à partir d'oxyde d'aluminium monocristallin synthétique (Al₂O₃), communément appelé saphir, avec une pureté de 99,99 %.

Q2 : Quelles options de taille sont disponibles ?
R : Les diamètres intérieurs standard varient de 0,1 mm à 3 mm, et les diamètres extérieurs de 0,5 mm à plus de 10 mm. Des dimensions sur mesure sont également disponibles.

Q3 : Les tubes sont-ils polis optiquement ?
R : Oui, les tubes cultivés en KY peuvent être polis optiquement à l'intérieur, ce qui les rend adaptés aux systèmes optiques ou fluidiques nécessitant une résistance minimale ou une transmission maximale.

Q4 : À quelle température les tubes capillaires en saphir peuvent-ils résister ?
R : Ils peuvent fonctionner en continu au-dessus de 1600 °C dans des environnements inertes ou sous vide et résistent mieux aux chocs thermiques que le verre ou le quartz.

Q5 : Les tubes sont-ils adaptés aux applications biomédicales ?
R : Absolument. Leur biocompatibilité, leur stabilité chimique et leur stérilité les rendent idéaux pour les dispositifs médicaux et les diagnostics cliniques.

Q6 : Quel est le délai de livraison des commandes personnalisées ?
R : Selon la complexité, les tubes capillaires en saphir personnalisés nécessitent généralement 2 à 4 semaines pour la production et l'assurance qualité.