{"id":3698,"date":"2024-05-30T09:00:00","date_gmt":"2024-05-30T01:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/globalquartztube.com\/?p=3698"},"modified":"2026-04-23T19:17:32","modified_gmt":"2026-04-23T11:17:32","slug":"research-on-processing-and-annealing-techniques-of-quartz-glass","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/globalquartztube.com\/fr\/research-on-processing-and-annealing-techniques-of-quartz-glass\/","title":{"rendered":"Recherche sur les techniques de traitement et de recuit du verre de quartz"},"content":{"rendered":"<p><\/p>\n\n\n\t\t\t\t<div class=\"wp-block-uagb-table-of-contents uagb-toc__align-left uagb-toc__columns-1  uagb-block-7f4d3acd\"\n\t\t\t\t\tdata-scroll= \"1\"\n\t\t\t\t\tdata-offset= \"30\"\n\t\t\t\t\tstyle=\"\"\n\t\t\t\t>\n\t\t\t\t<div class=\"uagb-toc__wrap\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"uagb-toc__title\">\n\t\t\t\t\t\t\tTable des mati\u00e8res\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class='uagb-toc__separator'><\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"uagb-toc__list-wrap\">\n\t\t\t\t\t\t<ol class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#1-introduction\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">1. Introduction<\/a><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#2-processing-of-quartz-glass-products\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">2. Traitement des produits en verre de quartz<\/a><ul class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#21-types-of-quartz-glass-materials\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">2.1 Types de mat\u00e9riaux en verre de quartz<\/a><li class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#22-processing-of-quartz-glass-materials\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">2.2 Traitement des mat\u00e9riaux en verre de quartz<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#3-stress-in-quartz-glass-products\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">3. Stress dans les produits en verre de quartz<\/a><ul class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#31-generation-of-stress\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">3.1 G\u00e9n\u00e9ration de stress<\/a><li class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#32-types-of-stress-in-quartz-glass-products\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">3.2 Types de contraintes dans les produits en verre de quartz<\/a><li class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#321-temporary-stress\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">3.2.1 Contrainte temporaire<\/a><li class=\"uagb-toc__list\"><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#322-permanent-stress\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">3.2.2 Contrainte permanente<\/a><\/li><\/ul><\/li><\/ul><\/li><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#4-annealing-of-quartz-products\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">4. Recuit des produits \u00e0 quartz<\/a><li class=\"uagb-toc__list\"><a href=\"#conclusion\" class=\"uagb-toc-link__trigger\">Conclusion<\/a><\/ul><\/ul><\/ol>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-b18411bb\"><h2 class=\"uagb-heading-text\">1. Introduction<\/h2><\/div>\n\n\n\n<p>Ces recherches sur les techniques de traitement et de recuit du verre de quartz visent la production de fibres optiques et les projets associ\u00e9s. Il vise \u00e0 am\u00e9liorer la stabilit\u00e9 des produits \u00e0 base de quartz \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es et normales gr\u00e2ce \u00e0 la pratique, garantissant une application fluide des produits dans divers sc\u00e9narios.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-382e9e38\"><h2 class=\"uagb-heading-text\">2. Traitement des produits en verre de quartz<\/h2><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-70147f77\"><h3 class=\"uagb-heading-text\">2.1 Types de mat\u00e9riaux en verre de quartz<\/h3><\/div>\n\n\n\n<p>Le verre de quartz est class\u00e9 selon les m\u00e9thodes de traitement, les utilisations et l&#039;apparence, comme le verre de quartz transparent fondu, le verre de quartz fondu, le verre de quartz transparent raffin\u00e9 au gaz, le verre de quartz synth\u00e9tique, le verre de quartz opaque, le verre de quartz optique, le verre de quartz pour semi-conducteurs et le quartz. verre pour sources lumineuses \u00e9lectriques. Ceux-ci sont divis\u00e9s en deux cat\u00e9gories principales : transparents et opaques. Bas\u00e9 sur la puret\u00e9, il est divis\u00e9 en trois cat\u00e9gories : haute puret\u00e9, ordinaire et dop\u00e9.<\/p>\n\n\n\n<p>La d\u00e9vitrification du verre de quartz r\u00e9sistant aux hautes temp\u00e9ratures est un d\u00e9faut inh\u00e9rent. Le verre de quartz a une \u00e9nergie interne plus \u00e9lev\u00e9e que le quartz cristallin, ce qui en fait un \u00e9tat m\u00e9tastable thermodynamiquement instable. Les mol\u00e9cules de SiO2 acc\u00e9l\u00e8rent les vibrations et forment des cristaux apr\u00e8s un r\u00e9arrangement et une orientation \u00e0 long terme. La cristallisation se produit principalement en surface, suivie de d\u00e9fauts internes, car ces zones sont sujettes \u00e0 la contamination, conduisant \u00e0 une accumulation localis\u00e9e d&#039;ions d&#039;impuret\u00e9s. En particulier, les ions alcalins (tels que K, Na, Li, Ca, Mg) r\u00e9duisent la viscosit\u00e9 lorsqu&#039;ils entrent dans le r\u00e9seau, acc\u00e9l\u00e9rant ainsi la d\u00e9vitrification.<\/p>\n\n\n\n<p>Cet article traite des composants de quartz trait\u00e9s, couvrant uniquement le verre de quartz de condensateur synth\u00e9tique transparent.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-bdc70e2a\"><h3 class=\"uagb-heading-text\">2.2 Traitement des mat\u00e9riaux en verre de quartz<\/h3><\/div>\n\n\n\n<p>Lors du traitement du verre de quartz, une flamme hydrog\u00e8ne-oxyg\u00e8ne est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9e, avec une temp\u00e9rature de traitement d&#039;environ 1\u00a0500 \u00e0 1\u00a0600 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-5c83f448\"><h2 class=\"uagb-heading-text\">3. Stress dans les produits en verre de quartz<\/h2><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-cf542c19\"><h3 class=\"uagb-heading-text\">3.1 G\u00e9n\u00e9ration de stress<\/h3><\/div>\n\n\n\n<p>Le verre est un mauvais conducteur de chaleur. Lorsqu&#039;un morceau de verre de quartz (sans pression) est chauff\u00e9 ou refroidi, la couche externe du verre de quartz est directement chauff\u00e9e ou commence \u00e0 refroidir en premier, et le verre interne est chauff\u00e9 (la conduction thermique transf\u00e8re la chaleur externe vers l&#039;int\u00e9rieur) ou refroidi par la suite. . Cela cr\u00e9e une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entre la surface et l\u2019int\u00e9rieur du verre de quartz. Lorsqu&#039;il est chauff\u00e9, la temp\u00e9rature de surface du verre de quartz chauff\u00e9 directement est \u00e9lev\u00e9e et la temp\u00e9rature interne du verre de quartz recevant de la chaleur est faible, ce qui provoque l&#039;expansion de la couche externe du verre de quartz chauff\u00e9. L\u2019int\u00e9rieur \u00e0 basse temp\u00e9rature tente de maintenir son \u00e9tat d\u2019origine, emp\u00eachant ainsi l\u2019expansion de la couche externe. Ainsi, une expansion et une anti-expansion se produisent au sein du verre de quartz, cr\u00e9ant deux types de contraintes dues \u00e0 l&#039;interaction : les contraintes de compression et les contraintes de traction. La force qui tente d&#039;emp\u00eacher la couche externe de verre de quartz de se dilater vers l&#039;int\u00e9rieur et d&#039;agir sur la couche externe est appel\u00e9e contrainte de compression, tandis que la force exerc\u00e9e par la couche externe de verre de quartz qui s&#039;\u00e9tend vers l&#039;int\u00e9rieur est connue sous le nom de contrainte de traction.<\/p>\n\n\n\n<p>\u00c9tant donn\u00e9 que la r\u00e9sistance \u00e0 la compression du verre de quartz est bien sup\u00e9rieure \u00e0 sa r\u00e9sistance \u00e0 la traction, les couches int\u00e9rieures et ext\u00e9rieures du verre de quartz peuvent r\u00e9sister \u00e0 des diff\u00e9rences de temp\u00e9rature importantes pendant le chauffage. Lors du traitement avec une lampe, le verre de quartz peut \u00eatre directement chauff\u00e9 dans une flamme hydrog\u00e8ne-oxyg\u00e8ne sans se briser. \u00c0 l\u2019inverse, lorsque le verre de quartz chauff\u00e9 \u00e0 500\u00b0C ou plus est plac\u00e9 dans de l\u2019eau de refroidissement, il se fissure facilement.<\/p>\n\n\n\n<p>La r\u00e9partition des contraintes g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par le traitement de la lampe est \u00e0 peu pr\u00e8s la suivante\u00a0:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Contrainte dans la fusion par rotation<\/strong> Les mains de l&#039;op\u00e9rateur tournent et font fondre le tube de verre dans la flamme de la torche. \u00c9tant donn\u00e9 que le tube de verre est chauff\u00e9 par rotation plut\u00f4t que dans la partie fondue, la contrainte se manifeste sous la forme de lignes circulaires.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Contrainte lors de la fusion lat\u00e9rale<\/strong> Pour les ouvertures, les connexions lat\u00e9rales et le soudage transversal du noyau interne des tubes de quartz, le tube de quartz ne tourne pas, ce qui entra\u00eene une r\u00e9partition des contraintes diff\u00e9rente de celle mentionn\u00e9e ci-dessus. A ce moment, la contrainte est r\u00e9partie autour de la pi\u00e8ce en fusion.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Contrainte dans les joints annulaires<\/strong> Les joints annulaires font r\u00e9f\u00e9rence au soudage du noyau interne.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Contrainte dans les extr\u00e9mit\u00e9s scell\u00e9es des produits de gaine<\/strong> Les produits de gaines d&#039;instruments \u00e0 quartz se pr\u00e9sentent sous diverses formes mais sont tous scell\u00e9s. Par exemple, dans un tube de condenseur droit standard, lorsque les deux extr\u00e9mit\u00e9s sont scell\u00e9es, une contrainte est pr\u00e9sente non seulement sur l&#039;enveloppe ext\u00e9rieure mais \u00e9galement sur le noyau interne, conduisant \u00e0 une contrainte importante.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p>L&#039;ampleur de la contrainte varie en fonction de la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature et de l&#039;\u00e9paisseur du verre de quartz. Plus la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature est grande et plus le verre est \u00e9pais, plus la contrainte est importante. L\u2019\u00e9limination du stress est donc particuli\u00e8rement importante.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-0512fd7b\"><h3 class=\"uagb-heading-text\">3.2 Types de contraintes dans les produits en verre de quartz<\/h3><\/div>\n\n\n\n<p>Le stress thermique dans les produits en verre de quartz peut \u00eatre divis\u00e9 en stress temporaire et stress permanent.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-599187b2\"><h3 class=\"uagb-heading-text\">3.2.1 Contrainte temporaire<\/h3><\/div>\n\n\n\n<p>Une contrainte temporaire se produit lorsque le changement de temp\u00e9rature du verre est inf\u00e9rieur \u00e0 la temp\u00e9rature du point de d\u00e9formation, ce qui entra\u00eene une chaleur totale in\u00e9gale en raison d&#039;une mauvaise conductivit\u00e9 thermique, cr\u00e9ant ainsi une certaine contrainte thermique. Cette contrainte thermique existe en raison de la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature et est appel\u00e9e contrainte temporaire.<\/p>\n\n\n\n<p>Il convient de noter que, comme les tiges de quartz habituellement trait\u00e9es contiennent diff\u00e9rentes substances chimiques, elles sont sujettes \u00e0 un chauffage in\u00e9gal. Par cons\u00e9quent, apr\u00e8s l&#039;\u00e9pissage, la flamme doit \u00eatre utilis\u00e9e pour chauffer uniform\u00e9ment le corps de la tige, rendant le gradient de temp\u00e9rature global aussi fluide que possible, r\u00e9duisant consid\u00e9rablement la contrainte temporaire de la tige \u00e0 noyau de quartz.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-0e905379\"><h3 class=\"uagb-heading-text\">3.2.2 Contrainte permanente<\/h3><\/div>\n\n\n\n<p>Lorsque le verre refroidit au-dessus de la temp\u00e9rature du point de d\u00e9formation, la contrainte thermique g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature ne dispara\u00eet pas compl\u00e8tement apr\u00e8s refroidissement \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, laissant une certaine contrainte dans le verre. L&#039;ampleur de la contrainte permanente d\u00e9pend de la vitesse de refroidissement au-dessus de la temp\u00e9rature du point de d\u00e9formation, de la viscosit\u00e9 du verre de quartz, du coefficient de dilatation thermique et de l&#039;\u00e9paisseur du produit.<\/p>\n\n\n\n<p>Comme mentionn\u00e9 ci-dessus, la contrainte permanente g\u00e9n\u00e9r\u00e9e apr\u00e8s le traitement de la tige de quartz affecte le traitement et la production ult\u00e9rieurs. Par cons\u00e9quent, les contraintes permanentes ne peuvent \u00eatre \u00e9limin\u00e9es que par recuit.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-998d3415\"><h2 class=\"uagb-heading-text\">4. Recuit des produits \u00e0 quartz<\/h2><\/div>\n\n\n\n<p>G\u00e9n\u00e9ralement, les produits en verre sont recuits apr\u00e8s traitement. Le recuit fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 un processus de traitement thermique entre la temp\u00e9rature de transition et la temp\u00e9rature du point de d\u00e9formation pour \u00e9liminer les contraintes thermiques g\u00e9n\u00e9r\u00e9es pendant le processus de fabrication. G\u00e9n\u00e9ralement, plus le coefficient de dilatation du verre est grand, plus le diam\u00e8tre est grand et plus l&#039;\u00e9tat du produit est complexe, plus la contrainte est s\u00e9v\u00e8re. Comme mentionn\u00e9 pr\u00e9c\u00e9demment, la tige de quartz mise en contact a un grand diam\u00e8tre et contient des tiges \u00e0 noyau mixte, un traitement thermique strict est donc n\u00e9cessaire pour \u00e9liminer les contraintes.<\/p>\n\n\n\n<p>En production r\u00e9elle, il est impossible d&#039;\u00e9liminer compl\u00e8tement la contrainte \u00e0 l&#039;int\u00e9rieur du corps de la tige pendant le recuit de la tige de quartz. Cependant, la quantit\u00e9 r\u00e9siduelle est si petite qu\u2019elle n\u2019est pas facilement d\u00e9tect\u00e9e, m\u00eame sous un polariscope.<\/p>\n\n\n\n<p>Th\u00e9oriquement, la temp\u00e9rature de recuit la plus \u00e9lev\u00e9e signifie que 95% de la contrainte peut \u00eatre \u00e9limin\u00e9e apr\u00e8s 3 minutes\u00a0; la temp\u00e9rature de recuit la plus basse entra\u00eene une lib\u00e9ration des contraintes du 5% apr\u00e8s 3 minutes. Dans la pratique de production, la temp\u00e9rature couramment utilis\u00e9e est de 50 \u00b0C inf\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature de recuit la plus \u00e9lev\u00e9e et de 100 \u00b0C sup\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature de recuit la plus basse. Il existe de nombreuses fa\u00e7ons de recuire, mais la m\u00e9thode principale est le recuit dans un four, qui est au centre de cette discussion.<\/p>\n\n\n\n<p>Selon le principe de recuit mentionn\u00e9 ci-dessus, le recuit du verre de quartz est divis\u00e9 en quatre \u00e9tapes : \u00e9tape de chauffage, \u00e9tape \u00e0 temp\u00e9rature constante, \u00e9tape de refroidissement et \u00e9tape de refroidissement naturel.<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>\u00c9tape de chauffage<\/strong> Pour le verre de quartz, ces travaux s&#039;appuient sur les exigences de recuit des produits optiques. L\u2019ensemble du processus de chauffage implique un chauffage lent jusqu\u2019\u00e0 1 100\u00b0C. D&#039;apr\u00e8s l&#039;exp\u00e9rience, l&#039;augmentation de temp\u00e9rature est de 4,5\/R\u00b2\u00b0C\/min, o\u00f9 R est le rayon du produit en verre de quartz.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>\u00c9tape \u00e0 temp\u00e9rature constante<\/strong> Lorsque la tige de quartz atteint la temp\u00e9rature de recuit la plus \u00e9lev\u00e9e, le corps du four est maintenu \u00e0 une temp\u00e9rature constante pour assurer un chauffage uniforme du produit, le pr\u00e9parant pour l&#039;\u00e9tape de refroidissement suivante.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>\u00c9tape de refroidissement<\/strong> Pour \u00e9liminer ou produire tr\u00e8s peu de contraintes permanentes pendant le processus de refroidissement de la tige de quartz, la temp\u00e9rature doit \u00eatre lentement r\u00e9duite pour \u00e9viter un gradient de temp\u00e9rature important. Les vitesses de refroidissement sont les suivantes :\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>1100\u00b0C \u00e0 950\u00b0C : 15\u00b0C\/heure<\/li>\n\n\n\n<li>950\u00b0C \u00e0 750\u00b0C : 30\u00b0C\/heure<\/li>\n\n\n\n<li>750\u00b0C \u00e0 450\u00b0C : 60\u00b0C\/heure<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n<li><strong>\u00c9tape de refroidissement naturel<\/strong> En dessous de 450\u00b0C, l&#039;alimentation du four de recuit est coup\u00e9e et l&#039;environnement est maintenu sans modifier l&#039;environnement d&#039;isolation jusqu&#039;\u00e0 ce qu&#039;il refroidisse naturellement en dessous de 100\u00b0C. En dessous de 100\u00b0C, l\u2019environnement isolant s\u2019ouvre et se refroidit \u00e0 temp\u00e9rature ambiante.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p>La dur\u00e9e et la temp\u00e9rature impliqu\u00e9es dans les \u00e9tapes ci-dessus sont bas\u00e9es sur les r\u00e9sultats th\u00e9oriques et pratiques de production. La figure 1 montre des produits exp\u00e9rimentaux ayant \u00e9chou\u00e9 en raison d&#039;un chauffage in\u00e9gal caus\u00e9 par un chauffage trop court ou un temps de temp\u00e9rature constant.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-uagb-advanced-heading uagb-block-bc46a4cd\"><h2 class=\"uagb-heading-text\">Conclusion<\/h2><\/div>\n\n\n\n<p>Dans le processus de production et de transformation du verre de quartz, des contraintes existent dans les produits \u00e0 tout moment, qu&#039;elles soient temporaires ou permanentes. Des m\u00e9thodes telles que la \u00ab flamme \u00bb, \u00ab l\u2019acide HF \u00bb et le \u00ab four de recuit \u00bb peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour \u00e9liminer les contraintes temporaires ou r\u00e9duire les contraintes permanentes. La suppression des contraintes est cruciale pour am\u00e9liorer la stabilit\u00e9 m\u00e9canique et l\u2019uniformit\u00e9 optique des produits en quartz.<\/p>\n\n\n\n<p>Chez GlobalQT (Global Quartz Tube), nous sommes sp\u00e9cialis\u00e9s dans les produits de haute qualit\u00e9. <a href=\"https:\/\/globalquartztube.com\/fr\/products\/\" data-type=\"page\" data-id=\"2062\">produits en verre de quartz<\/a> avec des solutions personnalis\u00e9es pour r\u00e9pondre \u00e0 vos besoins sp\u00e9cifiques. Pour plus d'informations, visitez notre <a href=\"https:\/\/globalquartztube.com\/fr\/\">site web<\/a> ou contactez-nous par email \u00e0 <a>contact@globalquartztube.com<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>1. Introduction This research on the processing and annealing techniques of quartz glass is aimed at fiber optic production and related projects. It seeks to improve the stability of quartz products at high and normal temperatures through practice, ensuring smooth application of products in various scenarios. 2. 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