קבוצות הידרוקסיל בצינורות קוורץ

הידרוקסיל המומס בזכוכית קוורץ ידוע בשם הידרוקסיל. הידרוקסיל הוא הטומאה העיקרית בזכוכית קוורץ, והגורמים העיקריים המשפיעים על תכולתה הם חומרי גלם, תהליכים ושיטות ייצור. ככל שתכולת ההידרוקסיל בזכוכית קוורץ משתנה, כך גם ביצועי הזכוכית משתנים. הגדלת תכולת ההידרוקסיל מובילה לירידה בצמיגות, בצפיפות ובמקדם השבירה, ולעלייה במקדם הספיגה וההתפשטות של אינפרא אדום.

בהתבסס על התנהגות ההידרוקסיל בזכוכית קוורץ, ניתן לחלק אותה לשתי קטגוריות: זכוכית קוורץ המיוצרת באווירה מחמצנת וזכוכית קוורץ מומסת באווירה מפחיתה. את ההידרוקסיל בראשון קשה להסיר בחימום, בעוד שקל יותר להסיר באחרון.

זכוכית קוורץ המיוצרת באווירה מחמצנת כוללת:

1. זכוכית קוורץ סינטטית: סיליקון טטרכלוריד מתפרק תרמית בלהבת חמצן הידרו, עם תכולת הידרוקסיל בסביבות 1000-2000 ppm.
2. זכוכית קוורץ מזוקקת בגז: אבקת קוורץ מומסת בלהבת חמצן הידרו, עם תכולת הידרוקסיל של 100-200 ppm.
3. זכוכית פלזמה קוורץ: אבקת קוורץ מומסת בלהבת פלזמה, עם תכולת הידרוקסיל של 20-30 ppm.
4. קוורץ מרוכז: אבקת קוורץ מומסת באווירת אוויר, עם תכולת הידרוקסיל של 300-500 ppm.

סוג זה של ההידרוקסיל של זכוכית קוורץ קשה להסרה על ידי טיפול בחום ורק מתפשט באופן גלוי מעל טמפרטורת ההתגבשות בסביבות 1350 מעלות צלזיוס.

באווירת מימן, תכולת ההידרוקסיל היא 100-200 ppm; חימום מעל 900 מעלות צלזיוס יכול להסיר את רוב ההידרוקסיל. בתנאי הליום או ואקום, תכולת ההידרוקסיל נמוכה מאוד (מתחת ל-5 ppm).

ההידרוקסיל בזכוכית קוורץ המומסת באווירת מימן קשור לגורמים הבאים:

1. קשור למאפייני חומרי גלם

א. מים מומסים; ב. מים גבישיים; ג. מים ביניים; ב. מים ספוג פני השטח; ה. תכלילים של גז-נוזל;

2. קשור לתוכן וסוג טומאה חומר גלם

א. תחמוצות מתכת אלקליות; ב. תחמוצות מתכת אדמה אלקליין; ג. תחמוצות אדמה נדירות;

3. קשור למצב התכה

טֶמפֶּרָטוּרָה; זְמַן; אַטמוֹספֵרָה;

4. קשור לתנאי דהידרוקסילציה

סביבה, רמת ואקום; זְמַן; טֶמפֶּרָטוּרָה;

התכה מחדש של זכוכית קוורץ המיוצרת באווירה מחמצנת באווירת מימן לא מראה שום שינוי בשיא ספיגת ההידרוקסיל ב-2.73 מיקרון; זה מצביע על כך שטמפרטורת ההיתוך אינה הגורם להבדל בביצועי הדהידוקסילציה בין שני סוגי הזכוכית.

זכוכית קוורץ אבקת מומסת באווירת חמצון (גודל חלקיקים 0.2-0.05 מ"מ) מראה שינוי משמעותי בשיא ההידרוקסיל ב-2.73 מיקרון לאחר המסה מחדש באווירת מימן, מה שמקל על הסרת ההידרוקסיל וביצועיו דומים לאלו של קוורץ זכוכית נמסה באווירת מימן. זה מדגים שגודל החלקיקים הוא גורם חשוב בהבדלי דהידוקסילציה.

אבקת זכוכית הידרוקסיל נמוכה נמס מחדש באווירת מימן מעלה את ההידרוקסיל מ-3 ppm ל-100 ppm, מה שמצביע על כך שאווירת מימן יכולה להגדיל את תכולת ההידרוקסיל בזכוכית קוורץ. בלוקי זכוכית קוורץ הידרוקסיל נמוכה שהומסו מחדש באווירת מימן לא מראים כמעט שום שינוי בתכולת ההידרוקסיל (3 ppm), מה שמעיד על כך שהאינטראקציה בין מימן לזכוכית קוורץ מתחילה על פני השטח (זמן התכה של כ-30 דקות).

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

• C: תכולת הידרוקסיל (C, ppm)
• T: עובי (מ"מ)
• Ta: שידור באורך גל של 2600 ננומטר
• Tb: שידור באורך גל של 2730 ננומטר

נוסחת התקן הלאומי הסיני: C = 96.5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: תכולת הידרוקסיל (ppm)
• ד: עובי (ס"מ)
• Ia: מרחק מקו הבסיס של 2730 ננומטר לקו אפס (מ"מ)
• I: מרחק משיא ספיגה של 2730 ננומטר לקו אפס (מ"מ)

At צינור קוורץ גלובלי, we specialize in producing high-quality quartz tubes 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 אוֹ צור קשר via email at contact@globalquartztube.com.