ทำไมควอตซ์จึงต้องอบอ่อน

ตามวิธีการประมวลผลการใช้และลักษณะที่ปรากฏแก้วควอตซ์แบ่งออกเป็นสองประเภท: โปร่งใสและทึบแสง หมวดหมู่ที่โปร่งใสรวมถึงประเภทเช่นแก้วควอตซ์โปร่งใสที่หลอมรวมแก้วควอตซ์หลอมรวมแก้วควอตซ์โปร่งใสและแก้วควอตซ์สังเคราะห์ หมวดหมู่ทึบแสงประกอบด้วยแก้วควอตซ์ทึบแสงแก้วควอตซ์ออปติคัลแก้วควอตซ์สำหรับเซมิคอนดักเตอร์และแก้วควอตซ์สำหรับแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า นอกจากนี้แก้วควอตซ์แบ่งออกเป็นสามประเภทตามความบริสุทธิ์: ความบริสุทธิ์สูงสามัญและเจือ

devitrification เป็นข้อบกพร่องโดยธรรมชาติในแก้วควอตซ์ทนอุณหภูมิสูง พลังงานภายในของแก้วควอตซ์สูงกว่าผลึกควอตซ์วางไว้ในสถานะการแพร่กระจายที่ไม่แน่นอนทางอุณหพลศาสตร์ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นการสั่นสะเทือนของโมเลกุล SiO2 จะเร่งความเร็วและเมื่อเวลาผ่านไปสิ่งนี้จะนำไปสู่การจัดเรียงใหม่และการตกผลึก การเติบโตของการตกผลึกส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนพื้นผิวตามด้วยข้อบกพร่องภายใน นี่เป็นเพราะพื้นที่เหล่านี้มีความอ่อนไหวต่อการปนเปื้อนมากขึ้นส่งผลให้เกิดการสะสมของไอออนของสิ่งเจือปนในท้องถิ่น ไอออนอัลคาไลเช่น K, NA, LI, CA และ MG สามารถลดความหนืดของแก้วได้

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าแก้วเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี เมื่อชิ้นส่วนของแก้วควอตซ์ (เมื่อไม่อยู่ภายใต้ความดัน) ถูกทำให้ร้อนหรือเย็นลงชั้นด้านนอกของแก้วจะได้รับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิก่อน ความร้อนภายนอกขึ้นหรือเย็นลงก่อนที่ความร้อนจะถูกนำไปสู่ด้านในของแก้วสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวและภายใน เมื่อความร้อนชั้นด้านนอกของแก้วควอตซ์จะขยายตัวเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นในขณะที่การตกแต่งภายในที่เย็นกว่าต่อต้านการขยายตัวนี้รักษาสถานะเดิม ปฏิสัมพันธ์นี้สร้างความเครียดภายในสองประเภท: "ความเครียดแรงอัด" ซึ่งทำหน้าที่บนชั้นนอกเพื่อต้านทานการขยายตัวและ "ความเครียดแรงดึง" ซึ่งเป็นแรงที่กระทำโดยชั้นนอกที่ขยายตัวบนชั้นด้านใน โดยรวมแล้วกองกำลังเหล่านี้เรียกว่าความเครียดในแก้วควอตซ์

เนื่องจากความแข็งแรงในการบีบอัดของแก้วควอตซ์นั้นสูงกว่าความต้านทานแรงดึงอย่างมีนัยสำคัญทั้งชั้นด้านในและด้านนอกสามารถทนต่อความแตกต่างของอุณหภูมิที่มีขนาดใหญ่เมื่อถูกความร้อน ในระหว่างการประมวลผลหลอดไฟแก้วควอตซ์สามารถถูกทำให้ร้อนโดยตรงในเปลวไฟไฮโดรเจน-ออกซิเจนโดยไม่ทำลาย อย่างไรก็ตามหากแก้วควอตซ์อุ่นถึงอุณหภูมิ 500 ° C หรือสูงกว่าจะถูกวางไว้ในน้ำเย็นอย่างกะทันหันก็มีแนวโน้มที่จะแตกสลาย

ความเครียดจากความร้อนในผลิตภัณฑ์แก้วควอตซ์สามารถแบ่งออกเป็นความเครียดชั่วคราวและความเครียดถาวร

ความเครียดชั่วคราว:

เมื่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของแก้วต่ำกว่าอุณหภูมิจุดของความเครียดค่าการนำความร้อนจะไม่ดีและความร้อนทั้งหมดไม่สม่ำเสมอดังนั้นจึงสร้างความเครียดจากความร้อนบางอย่าง ความเครียดจากความร้อนนี้มีความแตกต่างของอุณหภูมิ ความเครียดจากความร้อนนี้เรียกว่าความเครียดชั่วคราว ควรสังเกตว่าเนื่องจากชั้นแกนกลางของแท่งแกนควอตซ์ที่ผลิตและประมวลผลในเวลาปกติจะผสมกับสารเคมีที่แตกต่างกันจึงเป็นเรื่องง่ายมากที่จะให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นหลังจากการประกบเสร็จแล้วอุณหภูมิของร่างกายก้านจะถูกสร้างขึ้นโดยเปลวไฟเพื่อทำให้การไล่ระดับอุณหภูมิโดยรวมนั้นอ่อนโยนที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ดังนั้นจึงกำจัดความเครียดชั่วคราวของแกนแกนควอตซ์อย่างมาก

ความเครียดถาวร:

เมื่อแก้วเย็นลงจากอุณหภูมิของจุดความเครียดความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิจะไม่หายไปอย่างสมบูรณ์หลังจากแก้วเย็นลงที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิของชั้นด้านในและชั้นนอกจะเท่ากับ ยังมีความเครียดในแก้วจำนวนหนึ่ง ขนาดของความเครียดถาวรขึ้นอยู่กับอัตราการระบายความร้อนของผลิตภัณฑ์ที่อยู่เหนืออุณหภูมิจุดความเครียดความหนืดของแก้วควอตซ์ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและความหนาของผลิตภัณฑ์ หลังจากการประมวลผลความเครียดถาวรที่เกิดขึ้นส่งผลกระทบต่อการประมวลผลและการผลิตที่ตามมา ดังนั้นความเครียดถาวรสามารถกำจัดได้โดยการหลอม

การหลอมของแก้วควอตซ์แบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน: ขั้นตอนการทำความร้อนขั้นตอนอุณหภูมิคงที่ขั้นตอนการระบายความร้อนและขั้นตอนการระบายความร้อนตามธรรมชาติ

ขั้นตอนการทำความร้อน: สำหรับข้อกำหนดของแก้วควอตซ์งานนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการหลอมของผลิตภัณฑ์ออปติคัล กระบวนการให้ความร้อนทั้งหมดถูกทำให้ร้อนอย่างช้าๆถึง 1100 ° C จากประสบการณ์การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิคือ 4.5/R2 ° C/นาทีโดยที่ R คือรัศมีของผลิตภัณฑ์แก้วควอตซ์

ขั้นตอนอุณหภูมิคงที่: เมื่อก้านควอตซ์ถึงอุณหภูมิสูงสุดการหลอมจริงร่างกายเตาจะได้รับการรักษาอุณหภูมิคงที่เพื่อชะลอการไล่ระดับความร้อนของผลิตภัณฑ์และความร้อนอย่างสม่ำเสมอในทุกตำแหน่ง เตรียมพร้อมสำหรับการระบายความร้อนครั้งต่อไป

ขั้นตอนการระบายความร้อน: เพื่อกำจัดหรือสร้างความเครียดถาวรขนาดเล็กมากในระหว่างกระบวนการทำความเย็นของก้านควอตซ์อุณหภูมิควรลดลงอย่างช้าๆในขั้นตอนนี้เพื่อป้องกันการไล่ระดับสีอุณหภูมิที่มากเกินไป อัตราการระบายความร้อนจาก 1100 ° C ถึง 950 ° C คือ 15 ° C/ชั่วโมง อัตราการระบายความร้อนจาก 950 ° C ถึง 750 ° C คือ 30 ° C/ชั่วโมง อุณหภูมิการระบายความร้อนจาก 750 ° C ถึง 450 ° C คือ 60 ° C/ชั่วโมง

ขั้นตอนการระบายความร้อนตามธรรมชาติ: ต่ำกว่า 450 ° C ตัดแหล่งจ่ายไฟเตาหลอมโดยไม่ต้องเปลี่ยนสภาพแวดล้อมของฉนวนเพื่อให้เย็นตามธรรมชาติต่ำกว่า 100 ° C ต่ำกว่า 100 ° C เปิดสภาพแวดล้อมฉนวนเพื่อให้เย็นถึงอุณหภูมิห้อง

Semicorex มีคุณภาพสูงผลิตภัณฑ์ควอตซ์- หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

ติดต่อโทรศัพท์ # +86-13567891907

อีเมล: sales@semicorex.com