Kvarca inženiertehniskie risinājumi

Augstspiediena kvarca cauruļu blīvēšanas rokasgrāmata

Tehniskā rokasgrāmata kvarca cauruļu blīvēšanai augsta spiediena apstākļos (≥10MPa)
Kvarca, alumīnija un safīra cauruļu atlases, uzstādīšanas un verifikācijas procedūras

1. Blīvslēgu tipu salīdzinājuma tabula

Blīvējuma tips	Maksimālais spiediens	Temperatūras diapazons	Atkārtoti lietojams	Cauruļu diametra diapazons	Ieteicamais lietošanas gadījums
Metāla atloks + konusveida blīvējums	≤30 MPa	-200 ~ 500 °C	✓	5-100 mm	Augstspiediena reaktori, kam nepieciešama bieža piekļuve
Stikla sakausējuma blīvējums	≤15 MPa	≤450 °C	✗	3-50 mm	Pastāvīga sensora iekapsulēšana
Hidrauliskā aukstā saspiešana	≤100 MPa	-273 ~ 1000 °C	✗	3-20 mm (biezas sienas)	Ekstrēma spiediena/kriogēnais lietojums
Metalizēta cietlodēšana	≤50 MPa	≤1000 °C	✗	3-20 mm	Kosmiskās aviācijas un aizsardzības klases uzticamība

2. Metāla atloks ar konusveida blīvējumu (ieteicamā metode)

1. Nepieciešamie komponenti

Atloka materiāls: Inconel 718 (korozijizturīgs niķeļa sakausējums)
Blīvējuma blīve: Rūdīts varš (1 mm biezs, HV50 cietība)
Koniskais leņķis: 20° ± 0,5° (jāatbilst caurules precīzi slīpētam konusam)

2. Uzstādīšanas procedūra

① Sagatavošana

Kvarca cauruļu galu pulēšana ar liesmu, lai novērstu mikroplaisas
Spoguļattēla pulēta atloka konusveida virsma (Ra ≤ 0,8 μm)

② Montāža

Uzlieciet vara blīvējumu uz atloka konusa.
Uzsmērējiet caurules konusā augsttemperatūras vakuuma smērvielu (piem., Apiezon N).
Pievelciet skrūves pakāpeniski, izmantojot hidraulisko dinamometrisko atslēgu.

Skrūvju griezes momenta grafiks (M6 skrūvēm):

Posms	Griezes moments (N-m)	Izmantošanas laiks
Iepriekšēja slodze	10	5 minūtes
Vidējais	20	10 minūtes
Galīgais	30	30 minūtes

3. Noplūdes testēšanas kritēriji

Hēlija noplūdes ātrums: ≤ 1×10-⁸ mbar-L/s
Spiediena noturēšanas tests: 15 MPa 1 stundu, spiediena kritums <1%

3. Drošības pasākumi

1. Aizsardzība pret sprādzieniem

6 mm polikarbonāta aizsargs ap cauruli (ar IR kameras logu pēc izvēles)
Uzstādīt mehānisko spiediena samazināšanas vārstu (iestatītā vērtība = 12 MPa)

2. Darbības vadlīnijas

Nedariet tā:

✗ Ātra hermetizācija (izmantojiet ≤ 1 MPa/min spiediena rampu)
✗ Pārspiediens apkārtējās vides temperatūrā (pirms saspiešanas uzsildīt līdz ≥ 100 °C)

4. Neveiksmju gadījumu izpēte

1. gadījums: atloka blīvējuma noplūde (POSTECH gadījums)

Izdevums: Hēlija noplūdes ātrums palielinājās pie 8 MPa
Galvenais cēlonis: Blīve netika atkvēlināta; augsta cietība neļāva pareizi deformēties.
Risinājums: Pāreja uz HV50 mīksto varu; noplūde samazināta 100×.

2. gadījums: caurules lūzums (NIMS Japānas laboratorija)

Izdevums: Garenvirziena plaisāšana pie 12 MPa
Galvenais cēlonis: Lāzergriešanas laikā radies zemvirsmas defekts netika atklāts
Uzlabojumi: Piegādātājam tagad jānodrošina fluorescējošās penetrācijas pārbaudes ziņojums

5. Tehniskais atbalsts

Kvarca cauruļu piegādātājs | Pielāgojamas caurules un sildītāji | GlobalQT
Lai saņemtu papildu konsultācijas par konkrētiem testa parametriem (piemēram, CO₂ fāzi, rampas ātrumu utt.), lūdzu, sazinieties ar Sazinies ar mums.

Šis dokuments jāpārskata eksperimenta veicējam, pamatojoties uz konkrētiem eksperimenta parametriem (piemēram, CO₂ fāzes stāvoklis, sildīšanas ātrums utt.).