석영관의 수산기

석영 유리에 용해된 수산기를 수산기라고 합니다. 수산기는 석영유리의 주요 불순물로 그 함량에 영향을 미치는 주요 요인은 원료, 공정, 제조방법이다. 석영 유리의 수산기 함량이 다양하기 때문에 유리의 성능도 다양합니다. 수산기 함량이 증가하면 점도, 밀도 및 굴절률이 감소하고 적외선 흡수 및 팽창 계수가 증가합니다.

석영 유리의 수산기 거동에 따라 산화 분위기에서 생성된 석영 유리와 환원 분위기에서 용융된 석영 유리의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전자의 수산기는 가열에 의해 제거하기 어려운 반면, 후자의 수산기는 제거하기가 더 쉽습니다.

산화 분위기에서 생산되는 석영 유리에는 다음이 포함됩니다.

1. 합성 석영 유리: 사염화규소는 수산소 화염에서 열분해되며 수산기 함량은 약 1000-2000ppm입니다.
2. 가스 정제된 석영 유리: 수산소 불꽃에 녹인 석영분말로, 수산기 함량이 100~200ppm입니다.
3. 플라즈마 석영 유리: 석영분말을 플라즈마 화염에 녹여 만든 것으로, 수산기 함량이 20~30ppm입니다.
4. 융합된 석영: 석영분말을 대기중에서 녹여 만든 것으로, 수산기 함량이 300~500ppm입니다.

이러한 유형의 석영 유리의 수산기는 열처리로 제거하기 어렵고 결정화 온도인 섭씨 1350도 이상에서는 눈에 띄게 탈수산기만 제거됩니다.

수소 대기에서 수산기 함량은 100-200ppm입니다. 섭씨 900도 이상으로 가열하면 대부분의 수산기를 제거할 수 있습니다. 헬륨 또는 진공 조건에서 수산기 함량은 매우 낮습니다(5ppm 미만).

수소 분위기에서 녹은 석영 유리의 수산기는 다음 요소와 관련이 있습니다.

1. 원료 특성 관련

ㅏ. 용해된 물; 비. 결정질수; 씨. 틈새수; 비. 표면 흡착수; 이자형. 기액 함유물;

2. 원료 불순물 함량 및 유형 관련

ㅏ. 알칼리 금속 산화물; 비. 알칼리토금속산화물; 씨. 희토류 산화물;

3. 용융상태 관련

온도; 시간; 대기;

4. 탈수산화 조건과 관련

환경, 진공 수준; 시간; 온도;

수소 분위기의 산화 분위기에서 생산된 재용융 석영 유리는 2.73 마이크론에서 수산기 흡수 피크에 변화가 없음을 보여줍니다. 이는 용융 온도가 두 유형의 유리 간의 탈수산 성능 차이의 원인이 아님을 나타냅니다.

산화분위기에서 녹인 석영분말유리(입자크기 0.2~0.05mm)는 수소분위기에서 재용해한 후 2.73 마이크론의 수산기 피크에 큰 변화를 보여 수산기 제거가 더 용이하고 석영과 유사한 성능을 보입니다. 수소 분위기에서 녹은 유리. 이는 입자 크기가 탈수산기화 차이에 중요한 요소임을 보여줍니다.

저수산기 석영 유리 분말 수소 분위기에서 재용해된 수산기는 3ppm에서 100ppm으로 증가합니다. 이는 수소 분위기가 석영 유리의 수산기 함량을 증가시킬 수 있음을 나타냅니다. 수소 분위기에서 재용해된 저수산기 석영 유리 블록은 수산기 함량(3ppm)에 거의 변화가 없으며, 이는 수소와 석영 유리 사이의 상호 작용이 표면에서 시작됨을 나타냅니다(용해 시간 약 30분).

GE의 공식: C = 910/T * LOG10(Ta/Tb) mm-1

• C: 수산기 함량(C,ppm)
• T: 두께(mm)
• Ta: 2600nm 파장에서의 투과율
• Tb: 2730나노미터 파장에서의 투과율

중국 국가 표준 공식: C = 96.5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: 수산기 함량(ppm)
• d: 두께(cm)
• Ia: 2730nm 기준선에서 제로 라인까지의 거리(mm)
• I: 2730nm 흡수 피크에서 제로 라인까지의 거리(mm)

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