サファイア毛細管
詳細図


サファイア毛細管のご紹介
サファイアキャピラリーチューブは、単結晶酸化アルミニウム(Al₂O₃)から精密に設計された中空部品で、卓越した機械的強度、光学的透明性、耐薬品性を備えています。これらの超耐久性チューブは、マイクロ流体工学、分光法、半導体製造など、高温耐性、不活性、寸法精度が求められる用途向けに設計されています。滑らかな内面と優れた硬度(モース硬度9)により、ガラスや石英製のチューブでは対応できない環境でも安定した性能を発揮します。
サファイアキャピラリーチューブは、高い化学的純度と機械的耐久性が求められる用途に特に適しています。サファイアの比類なき硬度により、これらのチューブは優れた耐傷性と耐摩耗性を備えています。さらに、生体適合性も備えているため、バイオメディカルおよび製薬分野の流体システムにも使用できます。また、熱膨張が最小限に抑えられているため、温度変動下でも寸法安定性が確保され、高真空・高温システムに最適です。


サファイア毛細管の製造原理


サファイア キャピラリー チューブは、主に、Kyropoulos (KY) 法と Edge-defined Film-fed Growth (EFG) 法という 2 つの異なる方法で製造されます。
KY法では、高純度の酸化アルミニウムをるつぼで溶融し、種結晶の周囲で結晶化させます。このゆっくりとした制御された成長プロセスにより、卓越した透明度と低い内部応力を備えた大型のサファイアブールが得られます。得られた円筒形の結晶は、ダイヤモンドソーと超音波工具を用いて配向、切断、加工され、所望のチューブ寸法に仕上げられます。精密コアリングまたはレーザードリリングによってボアが形成され、その後、アプリケーションの厳しい要件を満たすように内面研磨が行われます。この方法は、光学グレードの内面と厳しい公差を備えたチューブの製造に最適です。特にサファイアキャピラリーチューブに適しています。
一方、EFG法では、ダイを用いて溶融体から予め成形された中空サファイアチューブを直接引き抜くことができます。EFGチューブはKYチューブほどの内面研磨は施せないものの、均一な断面を持つ長いキャピラリーを連続的に製造できるため、材料の無駄と加工時間を削減できます。この方法は、産業用途や構造用途で使用されるテクニカルグレードのチューブ、特にサファイアキャピラリーチューブの製造において、よりコスト効率に優れています。
両方の方法の後に、精密機械加工、研磨、超音波洗浄、多段階検査が行われ、すべてのサファイア毛細管が高品質基準を満たすことが保証されます。
サファイア毛細管の用途
- 医療診断サファイアキャピラリーチューブは、血液分析装置、マイクロ流体デバイス、DNAシーケンシングシステム、臨床診断プラットフォームなどに使用されています。化学的に不活性なため、敏感な環境下でも正確で汚染のない流体の流れを確保します。
- 光学およびレーザーシステムサファイアはUVからIR領域まで優れた透過率を有するため、レーザー伝送システム、光ファイバー保護、光導波路などに使用されています。その硬度と熱安定性により、ストレス下でもアライメントと伝送品質を維持できます。
- 半導体製造これらのチューブは、プラズマエッチング、CVD、および堆積チャンバーにおいて高純度ガスおよび反応性化学物質を取り扱います。耐腐食性と耐熱衝撃性に優れており、高精度な加工をサポートします。
- 分析化学: クロマトグラフィー、分光法、微量分析において、サファイア キャピラリー チューブはサンプルの吸着を最小限に抑え、安定した流体輸送と強力な溶媒に対する耐性を保証します。
- 航空宇宙および防衛高重力、高温、振動の激しい環境での光センシング、流体管理、圧力制御に使用されます。
- エネルギーおよび産業システム石油化学工場、発電施設、高効率燃料電池などの腐食性液体やガスの輸送に適しています。
サファイアキャピラリーチューブに関するFAQ
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Q1: サファイア毛細管は何でできていますか?
A: 純度 99.99% の合成単結晶酸化アルミニウム (Al₂O₃)、通称サファイアから作られています。Q2: どのようなサイズのオプションがありますか?
A: 標準の内径は0.1mmから3mm、外径は0.5mmから10mm以上です。カスタムサイズも承ります。Q3: チューブは光学的に研磨されていますか?
A: はい、KY 成長チューブは内部を光学的に研磨できるため、最小限の抵抗または最大限の透過率を必要とする光学システムまたは流体システムに適しています。Q4: サファイアキャピラリーチューブはどのくらいの温度に耐えられますか?
A: 不活性環境または真空環境で 1600°C 以上で連続動作でき、ガラスや石英よりも熱衝撃に強いです。Q5: チューブはバイオメディカル用途に適していますか?
A: その通りです。生体適合性、化学的安定性、そして無菌性を備えているため、医療機器や臨床診断に最適です。Q6: カスタムオーダーのリードタイムはどれくらいですか?
A: 複雑さに応じて、カスタム サファイア キャピラリー チューブの製造と品質保証には通常 2 ~ 4 週間かかります。