مجموعات الهيدروكسيل في الكوارتز أنابيب

يُعرف الهيدروكسيل المذاب في زجاج الكوارتز باسم الهيدروكسيل. الهيدروكسيل هو الشوائب الرئيسية في زجاج الكوارتز، والعوامل الأساسية التي تؤثر على محتواه هي المواد الخام والعمليات وطرق التصنيع. مع اختلاف محتوى الهيدروكسيل في زجاج الكوارتز، يختلف أداء الزجاج أيضًا. تؤدي زيادة محتوى الهيدروكسيل إلى انخفاض اللزوجة والكثافة ومعامل الانكسار وزيادة امتصاص الأشعة تحت الحمراء ومعامل التمدد.

بناءً على سلوك الهيدروكسيل في زجاج الكوارتز، يمكن تقسيمه إلى فئتين: زجاج الكوارتز المنتج في جو مؤكسد وزجاج الكوارتز المنصهر في جو مختزل. من الصعب إزالة الهيدروكسيل الموجود في الأول عن طريق التسخين، في حين أنه من الأسهل إزالته في الأخير.

يشمل زجاج الكوارتز المنتج في جو مؤكسد ما يلي:

1. زجاج الكوارتز الاصطناعي: يتحلل رابع كلوريد السيليكون حرارياً في لهب الهيدروجين والأكسجين، مع محتوى الهيدروكسيل حوالي 1000-2000 جزء في المليون.
2. زجاج الكوارتز المكرر بالغاز: مسحوق كوارتز مذاب في لهب هيدرو أوكسجين، مع محتوى هيدروكسيل يتراوح بين 100-200 جزء في المليون.
3. زجاج الكوارتز البلازما: مسحوق الكوارتز المذاب في لهب البلازما، مع محتوى الهيدروكسيل من 20-30 جزء في المليون.
4. الكوارتز تنصهر: مسحوق كوارتز مذاب في جو هوائي ومحتوى الهيدروكسيل يتراوح بين 300-500 جزء في المليون.

من الصعب إزالة هذا النوع من الهيدروكسيل الموجود في زجاج الكوارتز عن طريق المعالجة الحرارية ويتم نزع الهيدروكسيل بشكل واضح فقط فوق درجة حرارة التبلور عند حوالي 1350 درجة مئوية.

في جو الهيدروجين، يكون محتوى الهيدروكسيل 100-200 جزء في المليون؛ يمكن أن يؤدي التسخين فوق 900 درجة مئوية إلى إزالة معظم الهيدروكسيل. في ظروف الهيليوم أو الفراغ، يكون محتوى الهيدروكسيل منخفضًا جدًا (أقل من 5 جزء في المليون).

يرتبط الهيدروكسيل الموجود في زجاج الكوارتز المنصهر في جو هيدروجيني بالعوامل التالية:

1. المتعلقة بخصائص المواد الخام

أ. الماء المذاب ب. المياه البلورية. ج. المياه الخلالية ب. المياه السطحية الممتزة؛ ه. شوائب الغاز السائل.

2. المتعلقة بمحتوى شوائب المواد الخام ونوعها

أ. أكاسيد الفلزات القلوية؛ ب. أكاسيد المعادن الأرضية القلوية؛ ج. أكاسيد الأتربة النادرة؛

3. المتعلقة بحالة الانصهار

درجة حرارة؛ وقت؛ أَجواء؛

4. المتعلقة بشروط نزع الهيدروكسيل

البيئة، مستوى الفراغ؛ وقت؛ درجة حرارة؛

لا يُظهر زجاج الكوارتز المعاد صهره الناتج في جو مؤكسد في جو هيدروجيني أي تغيير في ذروة امتصاص الهيدروكسيل عند 2.73 ميكرون؛ يشير هذا إلى أن درجة حرارة الانصهار ليست هي سبب الاختلاف في أداء إزالة الهيدروكسيل بين نوعي الزجاج.

يظهر مسحوق زجاج الكوارتز المنصهر في جو مؤكسد (حجم الجسيمات 0.2-0.05 مم) تغيرًا كبيرًا في ذروة الهيدروكسيل عند 2.73 ميكرون بعد إعادة الصهر في جو هيدروجيني، مما يجعل من السهل إزالة الهيدروكسيل وأدائه مشابه لأداء الكوارتز. الزجاج المنصهر في جو من الهيدروجين. وهذا يدل على أن حجم الجسيمات هو عامل مهم في الاختلافات في نزع الهيدروكسيل.

مسحوق زجاج الكوارتز منخفض الهيدروكسيل يؤدي إعادة صهره في جو هيدروجيني إلى زيادة الهيدروكسيل من 3 جزء في المليون إلى 100 جزء في المليون، مما يشير إلى أن جو الهيدروجين يمكن أن يزيد محتوى الهيدروكسيل في زجاج الكوارتز. لا تُظهر كتل زجاج الكوارتز المنخفض الهيدروكسيل المعاد صهرها في جو هيدروجيني أي تغيير تقريبًا في محتوى الهيدروكسيل (3 جزء في المليون)، مما يشير إلى أن التفاعل بين الهيدروجين وزجاج الكوارتز يبدأ عند السطح (زمن الذوبان حوالي 30 دقيقة).

صيغة من GE: C = 910/T * LOG10(Ta/Tb) mm-1

• C: محتوى الهيدروكسيل (C، جزء في المليون)
• T: السُمك (مم)
• Ta: النفاذية عند الطول الموجي 2600 نانومتر
• Tb: النفاذية عند الطول الموجي 2730 نانومتر

الصيغة القياسية الوطنية الصينية: C = 96.5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• ج: محتوى الهيدروكسيل (جزء في المليون)
• د: السُمك (سم)
• Ia: المسافة من خط الأساس 2730 نانومتر إلى خط الصفر (مم)
• I: المسافة من ذروة الامتصاص 2730 نانومتر إلى خط الصفر (مم)

At أنبوب الكوارتز العالمي, we specialize in producing high-quality الكوارتز أنابيب with precise control over hydroxyl content to meet diverse industry needs. For more information on our products and customization options, visit our website at www.globalquartztube.com أو الاتصال بنا عن طريق البريد الإلكتروني في contact@globalquartztube.com.