Hydroxylové skupiny v křemenných trubkách

Hydroxyl rozpuštěný v křemenném skle je známý jako hydroxyl. Hydroxyl je hlavní nečistotou v křemenném skle a primárními faktory ovlivňujícími jeho obsah jsou suroviny, procesy a výrobní metody. Jak se mění obsah hydroxylů v křemenném skle, mění se i výkon skla. Zvýšení obsahu hydroxylů vede ke snížení viskozity, hustoty a indexu lomu a ke zvýšení infračerveného absorbčního a expanzního koeficientu.

Na základě chování hydroxylu v křemenném skle jej lze rozdělit do dvou kategorií: křemenné sklo vyrobené v oxidační atmosféře a křemenné sklo tavené v redukční atmosféře. Hydroxyl v prvně jmenovaném se obtížně odstraňuje zahříváním, zatímco ve druhém se odstraňuje snadněji.

Křemenné sklo vyrobené v oxidační atmosféře zahrnuje:

1. Syntetické křemenné sklo: Chlorid křemičitý se tepelně rozkládá v plameni vodíku s obsahem hydroxylů kolem 1000-2000 ppm.
2. Křemenné sklo rafinované plynem: Křemenný prášek roztavený v plameni vodíku s obsahem hydroxylů 100-200 ppm.
3. Plazmové křemenné sklo: Křemenný prášek roztavený v plazmovém plameni s obsahem hydroxylů 20-30 ppm.
4. Tavený křemen: Křemenný prášek roztavený ve vzdušné atmosféře s obsahem hydroxylů 300-500 ppm.

Hydroxylové skupiny tohoto typu křemenného skla se obtížně odstraňují tepelným zpracováním a pouze viditelně dehydroxylují nad teplotou krystalizace při teplotě kolem 1350 stupňů Celsia.

Ve vodíkové atmosféře je obsah hydroxylových skupin 100-200 ppm; zahřívání nad 900 stupňů Celsia může odstranit většinu hydroxylu. V podmínkách helia nebo vakua je obsah hydroxylových skupin velmi nízký (pod 5 ppm).

Hydroxylová skupina v křemenném skle tavenina ve vodíkové atmosféře souvisí s následujícími faktory:

1. Souvisí s vlastnostmi surovin

A. Rozpuštěná voda; b. krystalická voda; C. Intersticiální voda; b. povrchově adsorbovaná voda; E. Inkluze plyn-kapalina;

2. Souvisí s obsahem a typem nečistot v surovině

A. oxidy alkalických kovů; b. oxidy kovů alkalických zemin; C. oxidy vzácných zemin;

3. Souvisí s podmínkami tání

Teplota; Čas; Atmosféra;

4. Související s podmínkami dehydroxylace

Prostředí, úroveň vakua; Čas; Teplota;

Přetavené křemenné sklo vyrobené v oxidační atmosféře ve vodíkové atmosféře nevykazuje žádnou změnu v píku absorpce hydroxylu při 2,73 mikronu; to ukazuje, že teplota tání není příčinou rozdílu v dehydroxylačním výkonu mezi těmito dvěma typy skla.

Práškové křemenné sklo roztavené v oxidační atmosféře (velikost částic 0,2–0,05 mm) vykazuje významnou změnu hydroxylového píku při 2,73 mikronu po opětovném roztavení v atmosféře vodíku, což usnadňuje odstranění hydroxylu a jeho vlastnosti jsou podobné jako u křemene. sklo roztavené ve vodíkové atmosféře. To ukazuje, že velikost částic je důležitým faktorem v rozdílech v dehydroxylaci.

Prášek z nízkohydroxylového křemenného skla znovu roztavený ve vodíkové atmosféře zvyšuje hydroxyl z 3 ppm na 100 ppm, což ukazuje, že vodíková atmosféra může zvýšit obsah hydroxylu v křemenném skle. Nízkohydroxylové křemenné skleněné bloky přetavené ve vodíkové atmosféře nevykazují prakticky žádnou změnu v obsahu hydroxylových skupin (3 ppm), což ukazuje, že interakce mezi vodíkem a křemenným sklem začíná na povrchu (doba tání asi 30 minut).

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

• C: Obsah hydroxylu (C, ppm)
• T: Tloušťka (mm)
• Ta: Transmitance při vlnové délce 2600 nanometrů
• Tb: Transmitance při vlnové délce 2730 nanometrů

Vzorec čínského národního standardu: C = 96,5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: Obsah hydroxylu (ppm)
• d: Tloušťka (cm)
• Ia: Vzdálenost od základní linie 2730 nm k nulové linii (mm)
• I: Vzdálenost od 2730 nm absorpčního vrcholu k nulové linii (mm)

Na adrese Globální křemenná trubice, specializujeme se na výrobu vysoce kvalitních křemenné trubice s přesnou kontrolou obsahu hydroxylu pro splnění různých průmyslových potřeb. Další informace o našich produktech a možnostech přizpůsobení naleznete na našich webových stránkách na adrese www.globalquartztube.com nebo kontaktujte nás prostřednictvím e-mailu na adrese contact@globalquartztube.com.