Hüdroksüülrühmad kvartstorudes

Kvartsklaasis lahustatud hüdroksüülrühma nimetatakse hüdroksüüliks. Hüdroksüül on kvartsklaasi peamine lisand ja selle sisaldust mõjutavad peamised tegurid on toorained, protsessid ja tootmismeetodid. Kuna hüdroksüüli sisaldus kvartsklaasis on erinev, muutub ka klaasi jõudlus. Hüdroksüüli sisalduse suurenemine toob kaasa viskoossuse, tiheduse ja murdumisnäitaja vähenemise ning infrapuna neeldumise ja paisumisteguri suurenemise.

Kvartsklaasi hüdroksüüli käitumise põhjal võib selle jagada kahte kategooriasse: oksüdeerivas atmosfääris toodetud kvartsklaas ja redutseerivas atmosfääris sulatatud kvartsklaas. Esimeses sisalduvat hüdroksüülrühma on kuumutamisega raske eemaldada, teisest on seda lihtsam eemaldada.

Oksüdeerivas atmosfääris toodetud kvartsklaas sisaldab:

1. Sünteetiline kvartsklaas: Ränitetrakloriid laguneb termiliselt vesinik-hapniku leegis, hüdroksüülrühma sisaldus on umbes 1000–2000 ppm.
2. Gaasiga rafineeritud kvartsklaas: Vesinik-hapniku leegis sulatatud kvartspulber hüdroksüülisisaldusega 100-200 ppm.
3. Plasma kvartsklaas: Plasmaleegis sulanud kvartspulber hüdroksüülisisaldusega 20-30 ppm.
4. Sulatatud kvarts: Õhuatmosfääris sulanud kvartspulber hüdroksüülisisaldusega 300-500 ppm.

Seda tüüpi kvartsklaasi hüdroksüülrühma on kuumtöötlemisel raske eemaldada ja see dehüdroksüüleerub nähtavalt ainult üle kristalliseerumistemperatuuri umbes 1350 kraadi Celsiuse järgi.

Vesiniku atmosfääris on hüdroksüüli sisaldus 100-200 ppm; Kuumutamine üle 900 kraadi Celsiuse järgi võib eemaldada suurema osa hüdroksüülrühmast. Heeliumi või vaakumi tingimustes on hüdroksüüli sisaldus väga madal (alla 5 ppm).

Vesiniku atmosfääris sulanud kvartsklaasi hüdroksüül on seotud järgmiste teguritega:

1. Seotud tooraine omadustega

a. Lahustatud vesi; b. kristalne vesi; c. Interstitsiaalne vesi; b. Pinnale adsorbeeritud vesi; e. Gaasi-vedeliku kandmised;

2. Seotud tooraine lisandite sisalduse ja tüübiga

a. Leelismetallide oksiidid; b. Leelismuldmetallide oksiidid; c. Haruldaste muldmetallide oksiidid;

3. Seotud sulamistingimustega

Temperatuur; Aeg; Atmosfäär;

4. Seotud dehüdroksüülimistingimustega

Keskkond, vaakumi tase; Aeg; Temperatuur;

Oksüdeerivas atmosfääris vesiniku atmosfääris toodetud kvartsklaasi uuesti sulatamine ei näita hüdroksüüli neeldumispiigi muutust 2,73 mikroni juures; see näitab, et sulamistemperatuur ei ole kahe klaasitüübi dehüdroksüülimise erinevuse põhjuseks.

Oksüdeerivas atmosfääris sulatatud kvartsklaasipulber (osakeste suurus 0,2–0,05 mm) näitab hüdroksüüli piigi olulist muutust 2,73 mikroni juures pärast uuesti sulamist vesinikuatmosfääris, mis muudab hüdroksüüli eemaldamise lihtsamaks ja selle toimivus on sarnane kvartsi omaga vesiniku atmosfääris sulatatud klaas. See näitab, et osakeste suurus on dehüdroksüülimise erinevuste oluline tegur.

Madala hüdroksüülkvartsklaasipulber vesiniku atmosfääris uuesti sulatatud suurendab hüdroksüüli 3 ppm-lt 100 ppm-ni, mis näitab, et vesiniku atmosfäär võib suurendada hüdroksüüli sisaldust kvartsklaasis. Vesinikuatmosfääris uuesti sulatatud madala hüdroksüüliga kvartsklaasplokkide hüdroksüülisisaldus praktiliselt ei muutu (3 ppm), mis näitab, et vesiniku ja kvartsklaasi interaktsioon algab pinnalt (sulamisaeg umbes 30 minutit).

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

• C: hüdroksüüli sisaldus (C, ppm)
• T: paksus (mm)
• Ta: läbilaskvus 2600 nanomeetri lainepikkusel
• Tb: läbilaskvus lainepikkusel 2730 nanomeetrit

Hiina riiklik standardvalem: C = 96,5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: hüdroksüüli sisaldus (ppm)
• d: paksus (cm)
• Ia: kaugus 2730 nm baasjoonest nulljooneni (mm)
• I: kaugus 2730 nm neeldumispiigist nulljooneni (mm)

At Globaalne kvartstoru, we specialize in producing high-quality kvartstorud 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 või võta meiega ühendust e-posti teel aadressil contact@globalquartztube.com.