Heraeus Black Quartz (HBQ®)

Ab einer Dicke von ca. 3mm wird im Wellenlängenbereich von UV, über sichtbares Licht (VIS) bis zum mittleren Infrarot (MWIR) eine Absorption von über 95% erreicht. Im gleichen Wellenlängenbereich wird bei einer Dicke von 1mm bereits 80% der einfallenden Strahlung absorbiert. Im Bereich des sichtbaren Lichtes ist die Transmission bereits ab 1mm Materialstärke 0%. HBQ blockt Strahlung vielseitig effektiv ab.

Der Emissionsgrad von HBQ® entspricht bei erhöhten Temperaturen annähernd dem eines Schwarzkörperstrahlers. In einem breiten Wellenlängenbereich liegt die Emissivität zwischen 80% und 90%. Zwischen einer Wellenlänge von 2,6μm und 2,7μm liegt die Emissivität sogar bei 95%. HBQ® ist somit eine geeignete Alternative für einen Schwarzkörperstrahler.

Trotz der hohen Emissivität, bietet HBQ® bedingt durch die SiO2-Beschaffenheit des Materials eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit liegt bei etwa 1,5 W / mK. Dies bietet einzigartige Anwendungsvorteile, z.B. in Halbleiter-Prozesskammern beim Hinzufügen eines Freiheitsgrades im thermischen Management, wo die Wärmeableitung ein Problem darstellt. Aber auch außerhalb von Halbleiteranwendungen stehen durch diese Kombination von Eigenschaften vielseitige Einsatzmöglichkeiten offen.

Der Gesamtgehalt an Verunreinigungen in HBQ® beträgt weniger als 50 ppm, was einer Reinheit von über 99,995% entspricht. Auch für die sensibelsten Technologien im Halbleiterbereich ist HBQ® eine geeignete, qualifizierte und bereits eingesetzte Materiallösung. Vor allem ist HBQ® frei von Kohlenstoff und Metallen wie Eisen, Titan, Wolfram, Chrom oder Nickel.

Im Vergleich zu anderen schwarzen keramischen Materialien wie SiC oder AlN kann HBQ® effizienter und ökonomischer mechanisch bearbeitet werden. In einer CNC Maschine z.B. ist die Bearbeitungszeit kürzer und der Werkzeugverschleiß geringer. Dies ermöglicht die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership) deutlich zu senken.

Ähnlich wie bei transparenten Quarzwerkstoffen ist HBQ® gegen die meisten Säuren, Gasen und Lösungsmittel chemisch beständig. Beispielsweise findet kein Angriff des Materials durch Salzsäure (HCl), Salpetersäure (HNO3) oder reaktiven Gasen wie Cl2, H2 oder O2 statt. In beinahe jeder Atmosphäre kann HBQ® bei Temperaturen bis 1300°C sicher und zuverlässig eingesetzt werden.