Кварцын шилийг боловсруулах, зөөлрүүлэх аргын судалгаа

Кварцын шилийг боловсруулах, зөөлрүүлэх техникийн талаархи энэхүү судалгаа нь шилэн кабелийн үйлдвэрлэл болон холбогдох төслүүдэд чиглэгддэг. Энэ нь кварцын бүтээгдэхүүний тогтвортой байдлыг өндөр ба хэвийн температурт дадлага хийх замаар сайжруулахыг эрэлхийлж, янз бүрийн хувилбарт бүтээгдэхүүнийг жигд хэрэглэх боломжийг олгодог.

Кварцын шилийг боловсруулах арга, хэрэглээ, гадаад үзэмжээр нь хайлсан тунгалаг кварц шил, хайлсан кварц шил, хийн цэвэршүүлсэн тунгалаг кварц шил, нийлэг кварц шил, тунгалаг кварц шил, оптик кварц шил, хагас дамжуулагчийн кварц шил, кварц гэж ангилдаг. цахилгаан гэрлийн эх үүсвэрт зориулсан шил. Эдгээр нь ил тод, тунгалаг бус гэсэн хоёр үндсэн ангилалд хуваагддаг. Цэвэршилтээр нь өндөр цэвэршилттэй, энгийн, доптой гэсэн гурван төрөлд хуваадаг.

Өндөр температурт тэсвэртэй кварцын шилний девитрификация нь төрөлхийн согог юм. Кварцын шил нь талст кварцаас илүү дотоод энергитэй тул термодинамикийн хувьд тогтворгүй метаставтай төлөвт хүргэдэг. SiO2 молекулууд нь чичиргээг хурдасгаж, урт хугацааны зохицуулалт, чиглэлийн дараа талст үүсгэдэг. Талсжилт нь голчлон гадаргуу дээр, дараа нь дотоод согогууд үүсдэг, учир нь эдгээр хэсгүүд нь бохирдолд өртөмтгий байдаг бөгөөд энэ нь бохирдлын ионуудын орон нутгийн хуримтлалд хүргэдэг. Ялангуяа шүлтийн ионууд (K, Na, Li, Ca, Mg гэх мэт) сүлжээнд нэвтрэх үед зуурамтгай чанарыг бууруулж, девитрификацийг хурдасгадаг.

Энэ нийтлэлд зөвхөн тунгалаг синтетик конденсаторын кварц шилийг хамарсан боловсруулсан кварцын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авч үзэх болно.

Кварцын шилийг боловсруулахдаа ихэвчлэн устөрөгч-хүчилтөрөгчийн дөлийг ашигладаг бөгөөд ойролцоогоор 1500-1600 ° C боловсруулах температуртай байдаг.

Шил бол муу дулаан дамжуулагч юм. Кварцын шилийг (даралтгүй) халаах буюу хөргөхөд кварцын шилний гаднах давхарга шууд халах буюу эхлээд хөргөж, дотоод шилийг халаана (дулаан дамжуулалт нь гаднах дулааныг дотогшоо дамжуулдаг) эсвэл дараа нь хөргөнө. . Энэ нь кварцын шилний гадаргуу болон дотор талын температурын зөрүүг үүсгэдэг. Халах үед шууд халсан кварцын шилний гадаргуугийн температур өндөр, дулаан хүлээн авах кварцын шилний дотоод температур бага байдаг тул халсан кварцын шилний гаднах давхарга тэлэх шалтгаан болдог. Доод температурын дотоод засал нь гаднах давхаргын тэлэлтэд саад болж, анхны төлөвөө хадгалахыг хичээдэг. Тиймээс кварцын шилний дотор тэлэлт ба тэлэлтийн эсрэг үүсдэг бөгөөд харилцан үйлчлэлийн улмаас шахалтын стресс ба суналтын стресс гэсэн хоёр төрлийн стресс үүсгэдэг. Кварцын шилний гаднах давхаргыг дотогшоо тэлэхээс сэргийлж, гадна давхаргад үйлчлэх хүчийг шахалтын стресс гэж нэрлэдэг бол кварцын шилний гаднах давхаргын дотогшоо тэлэх хүчийг суналтын стресс гэж нэрлэдэг.

Кварцын шилний шахалтын бат бэх нь түүний суналтын бат бөх чанараас хамаагүй их байдаг тул кварцын шилний дотор болон гадна давхарга нь халаах явцад температурын мэдэгдэхүйц зөрүүг тэсвэрлэдэг. Дэнлүүгээр боловсруулахдаа кварцын шилийг хагарахгүйгээр устөрөгч-хүчилтөрөгчийн дөлөөр шууд халааж болно. Харин эсрэгээр 500°С ба түүнээс дээш температурт халсан кварц шилийг хөргөх усанд оруулахад амархан хагардаг.

Дэнлүүний боловсруулалтаас үүссэн стрессийн хуваарилалт нь ойролцоогоор дараах байдалтай байна.

1. Эргэлтийн хайлах үеийн стресс Операторын гар эргэлдэж, шилэн хоолойг бамбарын дөлөнд хайлуулна. Шилэн хоолойг хайлсан хэсэгт биш эргүүлэх замаар халаадаг тул стресс нь дугуй шугам хэлбэрээр илэрдэг.
2. Хажуугийн хайлах үеийн стресс Кварц хоолойн нээлхий, хажуугийн холболт, хөндлөн дотоод үндсэн гагнуурын хувьд кварцын хоолой нь эргэдэггүй тул дээр дурдсанаас өөр хүчдэлийн хуваарилалт үүсдэг. Энэ үед стресс нь хайлсан хэсгийн эргэн тойронд тархдаг.
3. Бөгжний үе дэх стресс Бөгжний үе нь дотоод голын гагнуурыг хэлнэ.
4. Хүрэмний бүтээгдэхүүний битүүмжилсэн төгсгөлийн стресс Кварцын багажны хүрэм нь янз бүрийн хэлбэрээр ирдэг боловч бүгд битүүмжлэгдсэн байдаг. Жишээлбэл, стандарт шулуун конденсатор хоолойд хоёр үзүүрийг битүүмжилсэн үед стресс нь зөвхөн гадна талын хүрэм дээр төдийгүй дотоод цөмд байдаг бөгөөд энэ нь ихээхэн стресст хүргэдэг.

Стрессийн хэмжээ нь температурын зөрүү ба кварцын шилний зузаанаас хамаарч өөр өөр байдаг. Температурын зөрүү их байх тусам шил зузаан байх тусам ачаалал ихсэх болно. Тиймээс стрессийг арилгах нь онцгой чухал юм.

Кварцын шилэн бүтээгдэхүүн дэх дулааны стрессийг түр зуурын стресс ба байнгын стресс гэж хувааж болно.

Шилний температурын өөрчлөлт нь хүчдэлийн цэгийн температураас доогуур байх үед түр зуурын стресс үүсдэг бөгөөд дулаан дамжилтын чанар муутайгаас болж нийт дулаан жигд бус болж, тодорхой дулааны стресс үүсгэдэг. Энэ дулааны стресс нь температурын зөрүүгээс үүдэлтэй бөгөөд түр зуурын стресс гэж нэрлэгддэг.

Ихэвчлэн боловсруулсан кварцын гол саваа нь өөр өөр химийн бодис агуулдаг тул жигд бус халаалтанд өртөмтгий байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс залгасны дараа дөлийг ашиглан саваа их биеийг жигд халааж, ерөнхий температурын градиентийг аль болох жигд болгож, кварцын голын бариулын түр зуурын ачааллыг мэдэгдэхүйц бууруулна.

Шил нь хүчдэлийн цэгийн температураас дээш хөргөх үед температурын зөрүүгээс үүссэн дулааны стресс нь тасалгааны температурт хөргөсний дараа бүрэн арилдаггүй бөгөөд шилэнд бага зэрэг стресс үлддэг. Байнгын хүчдэлийн хэмжээ нь омог цэгийн температураас дээш хөргөлтийн хурд, кварцын шилний зуурамтгай чанар, дулааны тэлэлтийн коэффициент, бүтээгдэхүүний зузаанаас хамаарна.

Дээр дурдсанчлан кварцын бариулыг боловсруулсны дараа үүссэн байнгын стресс нь дараагийн боловсруулалт, үйлдвэрлэлд нөлөөлдөг. Тиймээс байнгын стрессийг зөвхөн анивчих замаар арилгах боломжтой.

Ерөнхийдөө шилэн бүтээгдэхүүнийг боловсруулсны дараа шатдаг. Шилжилт гэдэг нь үйлдвэрлэлийн явцад үүссэн дулааны стрессийг арилгахын тулд шилжилтийн температур ба хүчдэлийн цэгийн температурын хоорондох дулааны боловсруулалтыг хэлнэ. Дүрмээр бол шилний тэлэлтийн коэффициент их байх тусам диаметр нь томорч, бүтээгдэхүүний төлөв байдал нь илүү төвөгтэй байх тусам стресс нь илүү хүчтэй байдаг. Өмнө дурьдсанчлан, холбоо барих кварцын саваа нь том диаметртэй бөгөөд холимог гол саваа агуулдаг тул стрессийг арилгахын тулд хатуу дулааны боловсруулалт хийх шаардлагатай.

Бодит үйлдвэрлэлийн хувьд кварцын бариулыг зөөлрүүлэх үед саваа доторх ачааллыг бүрэн арилгах боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч үлдэгдэл хэмжээ нь маш бага тул туйлширсан дуран дор ч амархан илрүүлдэггүй.

Онолын хувьд хамгийн өндөр температур нь 95% стрессийг 3 минутын дараа арилгах боломжтой гэсэн үг юм; хамгийн бага дулааны температур нь 3 минутын дараа 5% стресс ялгарахад хүргэдэг. Үйлдвэрлэлийн практикт түгээмэл хэрэглэгддэг температур нь хамгийн дээд температураас 50 ° C бага, хамгийн бага зөөлрүүлэх температураас 100 ° C өндөр байдаг. Хатаах олон арга байдаг ч гол арга нь зууханд халаах явдал бөгөөд энэ хэлэлцүүлгийн гол сэдэв юм.

Дээр дурдсан зөөлрүүлэх зарчмын дагуу кварцын шилийг халаах үе шат, тогтмол температурын үе шат, хөргөлтийн үе шат, байгалийн хөргөлтийн үе шат гэж дөрвөн үе шатанд хуваагддаг.

1. Халаалтын үе шат Кварцын шилний хувьд энэ ажил нь оптик бүтээгдэхүүнийг зөөлрүүлэх шаардлагад суурилдаг. Бүх халаалтын процесс нь 1100 ° C хүртэл удаан халаалттай байдаг. Туршлагаас харахад температурын өсөлт нь 4.5/R²°C/мин, R нь кварцын шилэн бүтээгдэхүүний радиус юм.
2. Тогтмол температурын үе шат Кварцын саваа нь хамгийн дээд температурт хүрэхэд зуухны биеийг тогтмол температурт байлгаж, бүтээгдэхүүнийг жигд халааж, дараагийн хөргөлтийн үе шатанд бэлтгэнэ.
3. Хөргөх үе шат Кварцын бариулыг хөргөх явцад маш бага байнгын стрессийг арилгах эсвэл үүсгэхийн тулд температурыг их хэмжээгээр бууруулахын тулд температурыг аажмаар бууруулах хэрэгтэй. Хөргөлтийн хурд дараах байдалтай байна.
   • 1100 ° C-аас 950 ° C хүртэл: 15 ° C / цаг
   • 950 ° C-аас 750 ° C хүртэл: 30 ° C / цаг
   • 750 ° C-аас 450 ° C хүртэл: 60 ° C / цаг
4. Байгалийн хөргөлтийн үе шат 450 ° C-аас доош температурт халаах зуухны хүчийг унтрааж, 100 ° C-аас доош хөргөх хүртэл дулаалгын орчинг өөрчлөхгүйгээр хүрээлэн буй орчныг хадгална. 100 хэмээс доош температурт дулаалгын орчин нээгдэж, өрөөний температурт хөргөнө.

Дээрх алхмуудад хамаарах цаг хугацаа, температурыг онолын болон үйлдвэрлэлийн практикийн үр дүнд үндэслэнэ. Зураг 1-д хэт богино халаалт эсвэл тогтмол температурын хугацаанаас үүдэлтэй жигд бус халалтын улмаас бүтэлгүйтсэн туршилтын бүтээгдэхүүнийг харуулав.

Кварцын шилийг үйлдвэрлэх, боловсруулах явцад түр зуурын болон байнгын аль ч үе шатанд стресс үүсдэг. Түр зуурын стрессийг арилгах эсвэл байнгын стрессийг багасгахын тулд "дөл", "HF хүчил", "зайлуулах зуух" гэх мэт аргуудыг ашиглаж болно. Стрессийг арилгах нь кварцын бүтээгдэхүүний механик тогтвортой байдал, оптик жигд байдлыг сайжруулахад маш чухал юм.

At GlobalQT (Global Quartz Tube), we specialize in high-quality quartz glass products with customizable solutions to meet your specific needs. For more information, visit our вэб сайт эсвэл имэйлээр бидэнтэй холбоо барина уу contact@globalquartztube.com.