گروه های هیدروکسیل در لوله های کوارتز

هیدروکسیل حل شده در شیشه کوارتز به عنوان هیدروکسیل شناخته می شود. هیدروکسیل ناخالصی اصلی در شیشه کوارتز است و عوامل اولیه مؤثر بر محتوای آن مواد خام، فرآیندها و روش‌های ساخت است. همانطور که محتوای هیدروکسیل در شیشه کوارتز متفاوت است، عملکرد شیشه نیز متفاوت است. افزایش محتوای هیدروکسیل منجر به کاهش ویسکوزیته، چگالی و ضریب شکست و افزایش جذب و ضریب انبساط مادون قرمز می شود.

بر اساس رفتار هیدروکسیل در شیشه کوارتز می توان آن را به دو دسته تقسیم کرد: شیشه کوارتز تولید شده در اتمسفر اکسید کننده و شیشه کوارتز ذوب شده در جو احیا کننده. هیدروکسیل در اولی به سختی از طریق حرارت حذف می شود، در حالی که در دومی راحت تر حذف می شود.

شیشه کوارتز تولید شده در اتمسفر اکسید کننده شامل:

1. شیشه کوارتز مصنوعیتتراکلرید سیلیکون به صورت حرارتی در شعله هیدرو-اکسیژن با محتوای هیدروکسیل در حدود 1000-2000 ppm تجزیه می شود.
2. شیشه کوارتز تصفیه شده با گازپودر کوارتز ذوب شده در شعله هیدروکسیژن با محتوای هیدروکسیل 100-200 ppm.
3. شیشه کوارتز پلاسماپودر کوارتز ذوب شده در شعله پلاسما، با محتوای هیدروکسیل 20-30 ppm.
4. کوارتز ذوب شدهپودر کوارتز ذوب شده در اتمسفر هوا، با محتوای هیدروکسیل 300-500 ppm.

این نوع هیدروکسیل شیشه کوارتز با عملیات حرارتی به سختی حذف می شود و فقط در دمای 1350 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای کریستالیزاسیون به طور قابل مشاهده هیدروکسیله می شود.

در اتمسفر هیدروژن، محتوای هیدروکسیل 100-200 ppm است. گرمایش بالای 900 درجه سانتیگراد می تواند بیشتر هیدروکسیل را از بین ببرد. در شرایط هلیوم یا خلاء، محتوای هیدروکسیل بسیار کم است (زیر 5 ppm).

هیدروکسیل در شیشه کوارتز ذوب شده در اتمسفر هیدروژنی به عوامل زیر مرتبط است:

1. مربوط به خواص مواد خام

آ. آب محلول؛ ب آب کریستالی؛ ج آب میان بافتی؛ ب آب جذب شده سطحی؛ ه. اجزاء گاز مایع؛

2. مربوط به محتوای ناخالصی مواد خام و نوع

آ. اکسیدهای فلزات قلیایی؛ ب اکسیدهای فلزات قلیایی خاکی؛ ج اکسیدهای خاکی کمیاب؛

3. مربوط به شرایط ذوب

درجه حرارت؛ زمان؛ جو؛

4. مربوط به شرایط دهیدروکسیلاسیون

محیط، سطح خلاء؛ زمان؛ درجه حرارت؛

ذوب مجدد شیشه کوارتز تولید شده در اتمسفر اکسید کننده در اتمسفر هیدروژن هیچ تغییری در پیک جذب هیدروکسیل در 2.73 میکرون نشان نمی دهد. این نشان می دهد که دمای ذوب دلیل تفاوت در عملکرد دهیدروکسیلاسیون بین دو نوع شیشه نیست.

شیشه کوارتز پودری ذوب شده در یک اتمسفر اکسید کننده (اندازه ذرات 0.2-0.05 میلی متر) تغییر قابل توجهی در پیک هیدروکسیل در 2.73 میکرون پس از ذوب مجدد در اتمسفر هیدروژن نشان می دهد، که حذف هیدروکسیل و عملکرد آن مشابه کوارتز را آسان تر می کند. ذوب شیشه در اتمسفر هیدروژنی این نشان می دهد که اندازه ذرات یک عامل مهم در تفاوت های هیدروکسیلاسیون است.

پودر شیشه کم هیدروکسیل کوارتز ذوب مجدد در اتمسفر هیدروژن، هیدروکسیل را از 3 پی پی ام به 100 پی پی ام افزایش می دهد، که نشان می دهد اتمسفر هیدروژن می تواند محتوای هیدروکسیل در شیشه کوارتز را افزایش دهد. بلوک‌های شیشه‌ای کم هیدروکسیل کوارتز که دوباره در اتمسفر هیدروژنی ذوب می‌شوند، عملاً هیچ تغییری در محتوای هیدروکسیل (3ppm) نشان نمی‌دهند، که نشان می‌دهد تعامل بین هیدروژن و شیشه کوارتز از سطح شروع می‌شود (زمان ذوب حدود 30 دقیقه).

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

• C: محتوای هیدروکسیل (C، ppm)
• T: ضخامت (mm)
• Ta: قابلیت عبور در طول موج 2600 نانومتر
• Tb: قابلیت عبور در طول موج 2730 نانومتر

فرمول استاندارد ملی چین: C = 96.5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: محتوای هیدروکسیل (ppm)
• d: ضخامت (سانتی متر)
• Ia: فاصله از خط پایه 2730 نانومتر تا خط صفر (mm)
• I: فاصله از پیک جذب 2730 نانومتر تا خط صفر (mm)

At لوله کوارتز جهانی, we specialize in producing high-quality لوله کوارتز 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 یا تماس با ما از طریق ایمیل در contact@globalquartztube.com.