Hidroksilgrupas kvarca caurulēs

Kvarca stiklā izšķīdinātu hidroksilu sauc par hidroksilu. Hidroksils ir galvenais kvarca stikla piemaisījums, un galvenie faktori, kas ietekmē tā saturu, ir izejvielas, procesi un ražošanas metodes. Tā kā hidroksila saturs kvarca stiklā mainās, mainās arī stikla veiktspēja. Palielinot hidroksila saturu, samazinās viskozitāte, blīvums un refrakcijas indekss, kā arī palielinās infrasarkanās absorbcijas un izplešanās koeficients.

Pamatojoties uz hidroksila uzvedību kvarca stiklā, to var iedalīt divās kategorijās: kvarca stikls, kas ražots oksidējošā atmosfērā, un kvarca stikls, kas izkausēts reducējošā atmosfērā. Hidroksilgrupu pirmajā ir grūti noņemt, karsējot, savukārt otrajā to ir vieglāk noņemt.

Kvarca stikls, kas ražots oksidējošā atmosfērā, ietver:

1. Sintētiskais kvarca stikls: Silīcija tetrahlorīds tiek termiski sadalīts ūdeņraža-skābekļa liesmā ar hidroksilgrupu saturu aptuveni 1000-2000 ppm.
2. Ar gāzi attīrīts kvarca stikls: kvarca pulveris, kas izkusis ūdeņraža-skābekļa liesmā, ar hidroksilgrupu saturu 100-200 ppm.
3. Plazmas kvarca stikls: Kvarca pulveris, kas izkusis plazmas liesmā, ar hidroksilgrupu saturu 20-30 ppm.
4. Kausēts kvarcs: Kvarca pulveris, kas izkusis gaisa atmosfērā, ar hidroksilgrupu saturu 300-500 ppm.

Šāda veida kvarca stikla hidroksilgrupu ir grūti noņemt, termiski apstrādājot, un tikai redzami dehidroksilējas virs kristalizācijas temperatūras aptuveni 1350 grādos pēc Celsija.

Ūdeņraža atmosfērā hidroksilgrupu saturs ir 100-200 ppm; karsējot virs 900 grādiem pēc Celsija, var noņemt lielāko daļu hidroksilgrupas. Hēlija vai vakuuma apstākļos hidroksila saturs ir ļoti zems (zem 5 ppm).

Hidroksils kvarca stiklā, kas izkusis ūdeņraža atmosfērā, ir saistīts ar šādiem faktoriem:

1. Saistīts ar izejvielu īpašībām

a. Izšķīdināts ūdens; b. Kristālisks ūdens; c. Intersticiāls ūdens; b. Virsmas adsorbēts ūdens; e. Gāzes-šķidruma ieslēgumi;

2. Saistīts ar izejvielu piemaisījumu saturu un veidu

a. Sārmu metālu oksīdi; b. Sārmzemju metālu oksīdi; c. retzemju oksīdi;

3. Saistīts ar kušanas stāvokli

Temperatūra; Laiks; Atmosfēra;

4. Saistīts ar dehidroksilēšanas apstākļiem

Vide, vakuuma līmenis; Laiks; Temperatūra;

Atkārtoti kausējot kvarca stiklu, kas ražots oksidējošā atmosfērā ūdeņraža atmosfērā, hidroksilgrupas absorbcijas maksimums pie 2,73 mikroniem nemainās; tas norāda, ka kušanas temperatūra nav iemesls dehidroksilēšanas veiktspējas atšķirībām starp diviem stikla veidiem.

Pulverveida kvarca stikls, kas izkausēts oksidējošā atmosfērā (daļiņu izmērs 0,2–0,05 mm), pēc atkārtotas kausēšanas ūdeņraža atmosfērā uzrāda ievērojamas hidroksilgrupas pīķa izmaiņas pie 2,73 mikroniem, padarot to vieglāku hidroksila atdalīšanu, un tā veiktspēja ir līdzīga kvarcam. ūdeņraža atmosfērā izkausēts stikls. Tas parāda, ka daļiņu izmērs ir svarīgs dehidroksilēšanas atšķirību faktors.

Zema hidroksila kvarca stikla pulveris atkārtoti izkausēts ūdeņraža atmosfērā, palielina hidroksilgrupu no 3 ppm līdz 100 ppm, norādot, ka ūdeņraža atmosfēra var palielināt hidroksilgrupu saturu kvarca stiklā. Zema hidroksilūdens kvarca stikla bloki, kas atkārtoti izkausēti ūdeņraža atmosfērā, praktiski nemainās hidroksila saturā (3 ppm), kas liecina, ka ūdeņraža un kvarca stikla mijiedarbība sākas virspusē (kušanas laiks aptuveni 30 minūtes).

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

• C: hidroksilgrupu saturs (C, ppm)
• T: biezums (mm)
• Ta: caurlaidība pie 2600 nanometru viļņa garuma
• Tb: caurlaidība pie 2730 nanometru viļņa garuma

Ķīnas valsts standarta formula: C = 96,5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: hidroksila saturs (ppm)
• d: biezums (cm)
• Ia: attālums no 2730 nm bāzes līnijas līdz nulles līnijai (mm)
• I: attālums no 2730 nm absorbcijas maksimuma līdz nulles līnijai (mm)

At Globālā kvarca caurule, we specialize in producing high-quality kvarca caurules 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 vai Sazinies ar mums pa e-pastu uz šādu adresi contact@globalquartztube.com.