V scenarijih industrijskega ogrevanja, ki vključujejo močne kisline, močne oksidante in zelo korozivne kemične reagente, se bodo kovinske grelne cevi, kot sta nerjavno jeklo in titan, soočile z resnimi korozijskimi izzivi. V tem času postanejo kvarčne grelne cevi s svojimi izjemno stabilnimi kemičnimi lastnostmi idealna rešitev. Glavna sestavina kremena je silicijev dioksid visoke-čistosti (SiO₂), ki ima pri sobni temperaturi skoraj inertne kemične lastnosti in lahko prenese erozijo večine kislin, soli in organskih topil. Zaradi njegove odlične odpornosti proti koroziji, odpornosti na visoke temperature in brez-onesnaževanja se široko uporablja v industriji polprevodnikov, kemični industriji, industriji galvanizacije, farmacevtski in drugi-industriji z velikim povpraševanjem.
Izjemno-odpornost kremenčevih grelnih cevi proti koroziji izvira iz stabilne strukture tetraedra silicij-kisik znotraj materiala. Silicijev dioksid ima zelo visoko kemično stabilnost in pri sobni temperaturi komajda reagira s katero koli anorgansko kislino, vključno s klorovodikovo kislino, žveplovo kislino, dušikovo kislino, kraljevo vodko itd. Tudi če je dlje časa potopljen, površina kremena ne bo razjedena ali obarjana. V nasprotju s tem bodo grelne cevi iz nerjavečega jekla v močnih kislih okoljih hitro korodirale in celo titanovi materiali ne morejo vzdržati erozije klorovodikove kisline in drugih redukcijskih močnih kislin. Poleg tega ima kremen odlično odpornost na organska topila in solne raztopine ter lahko ohranja stabilno delovanje v različnih kompleksnih kemičnih okoljih.
Druga pomembna prednost kvarčnih grelnih cevi je nič onesnaževanja. Ker je sam material zelo čist in ne bo obarjal kovinskih ionov ali nečistoč v segreti medij, je še posebej primeren za ogrevanje z visokimi zahtevami glede čistosti. V industriji proizvodnje polprevodnikov so kvarčne grelne cevi standardna konfiguracija za postopke ogrevanja, kot sta čiščenje rezin in kemična obdelava tekočin; v farmacevtski in živilski industriji se kremenčeve cevi uporabljajo za segrevanje visoko{2}}čistih raztopin, da se prepreči onesnaženje s kovinskimi ioni. Poleg tega lahko kremen prenese visoke temperature do 1100 stopinj in ima dobro toplotno stabilnost ter lahko dolgo časa stabilno deluje pri visokih temperaturah.
Vendar imajo kvarčne grelne cevi tudi očitne omejitve. Prvič, kremen je krhek material s slabo odpornostjo na udarce in se zlahka zlomi pod mehanskimi udarci ali drastičnimi temperaturnimi spremembami, zato se je treba med namestitvijo in uporabo izogibati hitrim hladnim in vročim udarcem. Drugič, čeprav je kremen odporen na večino kislin, ni odporen na fluorovodikovo kislino in vročo koncentrirano fosforno kislino, razjedajo pa ga tudi močne raztopine alkalij pri visokih temperaturah. Poleg tega je toplotna prevodnost kremena nižja kot pri kovinskih materialih, učinkovitost prenosa toplote pa je razmeroma šibka, kar je treba upoštevati pri načrtovanju sistema.
Tabela 1 Primerjava odpornosti proti kemični koroziji kremena, titana in nerjavečega jekla 316
表格
| Korozivni medij | Kvarčna grelna cev | Grelna cev iz titana | Cev iz nerjavečega jekla 316 |
|---|---|---|---|
| Koncentrirana dušikova kislina | Odlično, brez korozije | Odlično | Slabo, razjedeno bo |
| Koncentrirana klorovodikova kislina | Odlično, brez korozije | Slab, ni odporen | Zelo slaba, hitra korozija |
| Aqua Regia | Odlično, brez korozije | Zmerno | Zelo revno |
| Morska voda / slanica | Odlično | Odlično | Slabo, enostavno za pit |
| Fluorovodikova kislina | Zelo slaba, hitra korozija | Dobro | Zelo revno |
| Visok{0}}temperaturna močna alkalija | Slabo, razjedeno bo | Dobro | Zmerno |
| Organska topila | Odlično | Odlično | Dobro |
S svojo odlično kislinsko odpornostjo in lastnostmi brez -onesnaževanja zavzemajo kvarčne grelne cevi nenadomestljiv položaj na številnih posebnih področjih industrijskega ogrevanja.
