چرا کوارتز نیاز به آنیل دارد

با توجه به روش پردازش ، استفاده و ظاهر ، شیشه کوارتز به دو دسته طبقه بندی می شود: شفاف و مات. دسته شفاف شامل انواع مانند شیشه کوارتز شفاف ذوب شده ، شیشه کوارتز ذوب شده ، شیشه کوارتز شفاف با گاز و شیشه کوارتز مصنوعی است. دسته مات شامل شیشه کوارتز مات ، شیشه کوارتز نوری ، شیشه کوارتز برای نیمه هادی ها و شیشه کوارتز برای منابع نوری برقی است. علاوه بر این ، شیشه کوارتز بر اساس خلوص به سه دسته تقسیم می شود: خلوص بالا ، معمولی و دوپ.

Devitrification یک نقص ذاتی در شیشه کوارتز مقاوم در برابر درجه حرارت بالا است. انرژی داخلی شیشه کوارتز بالاتر از کوارتز کریستالی است و آن را در یک حالت متاست قابل استفاده ترمودینامیکی قرار می دهد. با افزایش دما ، لرزش مولکول های SIO2 تسریع می شود و با گذشت زمان ، این منجر به بازآرایی و تبلور می شود. رشد تبلور در درجه اول روی سطح رخ می دهد و به دنبال آن نقص داخلی است. این امر به این دلیل است که این مناطق مستعد آلودگی هستند و در نتیجه تجمع محلی یون های ناخالصی ایجاد می شود. یونهای قلیایی مانند K ، Na ، Li ، CA و MG می توانند ویسکوزیته شیشه را کاهش دهند و از این طریق باعث افزایش سرعت بخشیدن شوند.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که شیشه یک هادی ضعیف از گرما است. هنگامی که یک تکه لیوان کوارتز (وقتی تحت فشار قرار نمی گیرد) گرم یا خنک می شود ، لایه بیرونی شیشه ابتدا تغییر دما را تجربه می کند. قبل از اینکه گرما به داخل شیشه انجام شود ، قسمت بیرونی گرم می شود یا خنک می شود و باعث ایجاد اختلاف دما بین سطح و فضای داخلی می شود. هنگام گرم شدن ، لایه بیرونی شیشه کوارتز به دلیل دمای بالاتر گسترش می یابد ، در حالی که فضای داخلی خنک کننده در برابر این گسترش مقاومت می کند و حالت اصلی خود را حفظ می کند. این تعامل دو نوع استرس داخلی را ایجاد می کند: "استرس فشاری" ، که برای مقاومت در برابر انبساط و "استرس کششی" بر روی لایه بیرونی عمل می کند ، که نیرویی است که توسط لایه بیرونی در حال گسترش در لایه داخلی اعمال می شود. در مجموع ، این نیروها به عنوان استرس در شیشه کوارتز گفته می شود.

از آنجا که مقاومت فشاری شیشه کوارتز به طور قابل توجهی بیشتر از استحکام کششی آن است ، هر دو لایه داخلی و بیرونی می توانند در هنگام گرم شدن در برابر اختلاف دمای بزرگ مقاومت کنند. در حین پردازش لامپ ، شیشه کوارتز می تواند مستقیماً در یک شعله هیدروژن اکسیژن بدون شکستن گرم شود. با این حال ، اگر شیشه کوارتز تا دمای 500 درجه سانتیگراد یا بالاتر گرم شود ، ناگهان در آب خنک کننده قرار می گیرد ، احتمالاً خرد می شود.

استرس حرارتی درمحصولات شیشه ای کوارتزمی تواند به استرس موقت و استرس دائمی تقسیم شود.

استرس موقت:

هنگامی که تغییر دما شیشه از دمای نقطه کرنش پایین تر است ، هدایت حرارتی ضعیف است و گرمای کل ناهموار است ، بنابراین استرس حرارتی خاصی ایجاد می کند. این استرس حرارتی اختلاف دما دارد. این استرس حرارتی استرس موقتی نامیده می شود. لازم به ذکر است که از آنجا که لایه اصلی میله های هسته کوارتز تولید و پردازش شده در زمان های عادی با مواد شیمیایی مختلف مخلوط می شود ، تولید گرمایش ناهموار بسیار آسان است. بنابراین ، پس از اتمام ترکیبی ، دمای بدن میله توسط یک شعله یکنواخت می شود تا شیب کلی دمای کل تا حد ممکن ملایم باشد و از این طریق استرس موقت میله هسته کوارتز را بسیار از بین می برد.

استرس دائمی:

هنگامی که شیشه از بالاتر از دمای نقطه کرنش خنک می شود ، تنش حرارتی تولید شده توسط اختلاف دما پس از خنک شدن شیشه به دمای اتاق و دمای لایه های داخلی و بیرونی برابر نمی شود. هنوز مقدار مشخصی از استرس در شیشه وجود دارد. اندازه استرس دائمی به میزان خنک کننده محصول بالاتر از دمای نقطه کرنش ، ویسکوزیته شیشه کوارتز ، ضریب انبساط حرارتی و ضخامت محصول بستگی دارد. پس از پردازش ، استرس دائمی تولید شده بر پردازش و تولید بعدی تأثیر گذاشته است. بنابراین ، استرس دائمی فقط با بازپخت از بین می رود.

بازپخت شیشه کوارتز به چهار مرحله تقسیم می شود: مرحله گرمایش ، مرحله دمای ثابت ، مرحله خنک کننده و مرحله خنک کننده طبیعی.

مرحله گرمایش: برای نیازهای شیشه کوارتز ، این کار بر اساس نیازهای آنیل محصولات نوری است. کل فرآیند گرمایش به آرامی تا 1100 درجه سانتیگراد گرم می شود. طبق تجربه ، افزایش دما 4.5/R2 درجه سانتیگراد در دقیقه است ، جایی که r شعاع محصول شیشه ای کوارتز است.

مرحله دمای ثابت: هنگامی که میله کوارتز به حداکثر دمای آنیل می رسد ، بدن کوره در معرض درمان دمای ثابت قرار می گیرد تا شیب حرارتی محصول را کند کند و در همه موقعیت ها به طور مساوی گرما شود. برای خنک کننده بعدی آماده شوید.

مرحله خنک کننده: برای از بین بردن یا ایجاد استرس دائمی بسیار اندک در طی فرآیند خنک کننده میله کوارتز ، برای جلوگیری از شیب بیش از حد دما ، باید به آرامی در این مرحله کاهش یابد. میزان خنک کننده از 1100 درجه سانتیگراد تا 950 درجه سانتیگراد 15 درجه سانتیگراد در ساعت است. میزان خنک کننده از 950 درجه سانتیگراد تا 750 درجه سانتیگراد 30 درجه سانتیگراد در ساعت است. دمای خنک کننده از 750 درجه سانتیگراد تا 450 درجه سانتیگراد 60 درجه سانتیگراد در ساعت است.

مرحله خنک کننده طبیعی: زیر 450 درجه سانتیگراد ، منبع تغذیه کوره آنیل را بدون تغییر محیط عایق قطع کنید تا به طور طبیعی به زیر 100 درجه سانتیگراد خنک شود. زیر 100 درجه سانتیگراد ، محیط عایق را باز کنید تا به دمای اتاق خنک شود.

Semicorex با کیفیت بالا ارائه می دهدمحصولات کوارتزبشر اگر سؤالی دارید یا به جزئیات بیشتری احتیاج دارید ، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

تلفن با شماره +86-13567891907 تماس بگیرید

ایمیل: sales@semicorex.com