Prečo je potrebné žíhať kremeň

Podľa metódy spracovania, použitie a vzhľadu je kremenné sklo rozdelené do dvoch kategórií: priehľadné a nepriehľadné. Transparentná kategória obsahuje typy, ako napríklad fúzované priehľadné kremeňové sklo, fúzované kremeňové sklo, plynovo vyťažené priehľadné kremenné sklo a syntetické kremenné sklo. Nepriehľadná kategória pozostáva z nepriehľadného kremenného skla, optického kremenného skla, kremenného skla pre polovodiče a kremenného skla pre zdroje elektrického svetla. Kremenné sklo je navyše rozdelené do troch kategórií na základe čistoty: vysoká čistota, obyčajná a dotovaná.

Devitrifikácia je inherentnou defektom v kremennom skle odolných voči vysokej teplote. Vnútorná energia kremenného skla je vyššia ako energia kryštalického kremeňa a umiestni ho do termodynamicky nestabilného metastabilného stavu. Keď sa teplota zvyšuje, vibrácie molekúl SiO2 sa zrýchľujú a postupom času to vedie k preskupeniu a kryštalizácii. Rast kryštalizácie sa vyskytuje predovšetkým na povrchu, po ktorom nasledujú vnútorné defekty. Je to preto, že tieto oblasti sú náchylnejšie na kontamináciu, čo vedie k miestnej akumulácii iónov nečistôt. Alkalické ióny ako K, Na, Li, CA a Mg môžu znížiť viskozitu skla, čím sa zrýchľuje devitrifikácia.

Je dôležité si uvedomiť, že sklo je zlým vodičom tepla. Ak sa kúsok kremenného skla (ak nie je pod tlakom) zahrievané alebo ochladené, vonkajšia vrstva skla pochádza najskôr zmena teploty. Vonkajšia strana sa zahrieva alebo ochladí skôr, ako sa teplo vykonáva do vnútornej strany skla, čím vytvára teplotný rozdiel medzi povrchom a vnútorným. Pri zahrievaní sa vonkajšia vrstva kremenného skla rozširuje v dôsledku vyšších teplôt, zatiaľ čo chladnejší interiér odoláva tejto expanzii a udržiava svoj pôvodný stav. Táto interakcia vytvára dva typy vnútorného napätia: „tlakové napätie“, ktoré pôsobí na vonkajšiu vrstvu, aby odolalo expanzii, a „ťahové napätie“, čo je sila vyvíjaná rozširujúcou sa vonkajšou vrstvou na vnútornej vrstve. Súhrnne sa tieto sily označujú ako stres v kremennom skle.

Pretože pevnosť kremenného skla v tlaku je výrazne väčšia ako jeho pevnosť v ťahu, vnútorné aj vonkajšie vrstvy môžu pri zahrievaní odolať veľkým teplotným rozdielom. Počas spracovania žiarovky sa kremenné sklo môže priamo zahriať v plameňom vodíkovo-kyslíku bez zlomenia. Ak sa však kremenné sklo zahrieva na teploty 500 ° C alebo vyššie, náhle sa vložte do chladiacej vody, pravdepodobne sa rozbije.

Tepelný stres vvýrobky z kremenného sklamožno rozdeliť na dočasný stres a trvalý stres.

Dočasný stres:

Ak je zmena teploty skla nižšia ako teplota bodu napätia, tepelná vodivosť je zlá a celkové teplo je nerovnomerné, čím sa vytvára určité tepelné napätie. Toto tepelné napätie má teplotný rozdiel. Tento tepelný stres sa nazýva dočasný stres. Je potrebné poznamenať, že keďže jadrová vrstva jadrových tyčí kremenných jadier produkovaných a spracovaná v normálnych časoch sa zmieša s rôznymi chemickými látkami, je veľmi ľahké produkovať nerovnomerné zahrievanie. Preto po dokončení zostrihu je teplota tela tyče uniformovaná plameňom, aby sa celkový teplotný gradient čo najmenší, čím výrazne eliminuje dočasné napätie z prvej tyče kremenného jadra.

Trvalý stres:

Keď je sklo ochladené zhora z teploty bodu napätia, tepelné napätie generované teplotným rozdielom nezmizne po ochladení skla na teplotu miestnosti a teplota vnútorných a vonkajších vrstiev je rovnaká. V skle je stále určité množstvo stresu. Veľkosť trvalého napätia závisí od rýchlosti chladenia produktu nad teplotou napätia, viskozity kremenného skla, koeficientu tepelnej expanzie a hrúbky produktu. Po spracovaní ovplyvnil generované trvalé napätie následné spracovanie a výrobu. Trvalý stres sa preto dá eliminovať iba žíhaním.

Žíhanie kremenného skla je rozdelené do štyroch štádií: štádium zahrievania, štádium konštantnej teploty, stupeň chladenia a prírodné stupeň chladenia.

Fáza vykurovania: Pre požiadavky kremenného skla je táto práca založená na požiadavkách na žíhanie optických výrobkov. Celý proces zahrievania sa pomaly zahrieva na 1100 ° C. Podľa skúseností je zvýšenie teploty 4,5/r2 ° C/min, kde R je polomer produktu kremenného skla.

Fáza konštantnej teploty: Keď kremenná tyč dosiahne skutočnú maximálnu teplotu žíhania, telo pece je vystavené konštantnému teplotné ošetrenie, aby sa spomalil tepelný gradient produktu a rovnomerne zahrieval vo všetkých pozíciách. Pripravte sa na ďalšie chladenie.

Fáza chladenia: Aby sa eliminovali alebo vytvorili veľmi malé trvalé napätie počas procesu chladenia kremennej tyče, teplota by sa mala v tomto štádiu pomaly znížiť, aby sa zabránilo nadmerným teplotným gradientom. Rýchlosť chladenia od 1100 ° C do 950 ° C je 15 ° C/hodinu. Rýchlosť chladenia od 950 ° C do 750 ° C je 30 ° C/hodinu. Teplota chladenia od 750 ° C do 450 ° C je 60 ° C za hodinu.

Prírodné chladiace štádium: pod 450 ° C odrežte zdroj napájania žíhania pece bez zmeny izolačného prostredia, aby sa umožnilo prirodzene ochladiť na 100 ° C. Pod 100 ° C otvorte izolačné prostredie, aby sa umožnilo ochladiť teplotu miestnosti.

Semicorex ponúka vysokokvalitnúkremenné výrobky. Ak máte akékoľvek otázky alebo potrebujete ďalšie podrobnosti, neváhajte a kontaktujte nás.

Kontakt Telefón # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com