Grupuri hidroxil în tuburi de cuarț

Hidroxilul dizolvat în sticlă de cuarț este cunoscut sub numele de hidroxil. Hidroxilul este principala impuritate din sticla de cuarț, iar factorii primari care afectează conținutul acesteia sunt materiile prime, procesele și metodele de fabricație. Pe măsură ce conținutul de hidroxil din sticla de cuarț variază, la fel și performanța sticlei. Creșterea conținutului de hidroxil duce la o scădere a vâscozității, a densității și a indicelui de refracție și la o creștere a absorbției în infraroșu și a coeficientului de expansiune.

Pe baza comportamentului hidroxilului din sticla de cuarț, acesta poate fi împărțit în două categorii: sticlă de cuarț produsă în atmosferă oxidantă și sticlă de cuarț topită în atmosferă reducătoare. Hidroxilul din primul este greu de îndepărtat prin încălzire, în timp ce este mai ușor de îndepărtat în cel de-al doilea.

Sticla de cuarț produsă într-o atmosferă oxidantă include:

1. Sticlă de cuarț sintetic: Tetraclorura de siliciu este descompusă termic într-o flacără de hidro-oxigen, cu conținut de hidroxil în jur de 1000-2000 ppm.
2. Sticlă de cuarț rafinată cu gaz: Pulbere de cuarț topită în flacără de hidro-oxigen, cu conținut de hidroxil de 100-200 ppm.
3. Sticlă de cuarț cu plasmă: Pulbere de cuarț topită în flacără de plasmă, cu conținut de hidroxil de 20-30 ppm.
4. Cuarț topit: Pulbere de cuarț topită în atmosferă de aer, cu conținut de hidroxil de 300-500 ppm.

Acest tip de hidroxil al sticlei de cuarț este greu de îndepărtat prin tratament termic și se dehidroxilează doar vizibil peste temperatura de cristalizare la aproximativ 1350 de grade Celsius.

Într-o atmosferă de hidrogen, conținutul de hidroxil este de 100-200 ppm; încălzirea peste 900 de grade Celsius poate elimina cea mai mare parte a hidroxilului. În condiții de heliu sau vid, conținutul de hidroxil este foarte scăzut (sub 5 ppm).

Hidroxilul din sticla de cuarț topită într-o atmosferă de hidrogen este legat de următorii factori:

1. Legat de proprietățile materiei prime

A. apă dizolvată; b. apă cristalină; c. apă interstițială; b. Apă adsorbită la suprafață; e. Incluziuni gaz-lichid;

2. Legat de conținutul și tipul de impurități ale materiei prime

A. Oxizi de metale alcaline; b. Oxizi de metale alcalino-pământoase; c. Oxizi de pământuri rare;

3. Legat de starea de topire

Temperatura; Timp; Atmosfera;

4. Legat de condițiile de dehidroxilare

Mediu, nivel de vid; Timp; Temperatura;

Retopirea sticlei de cuarț produsă într-o atmosferă oxidantă într-o atmosferă de hidrogen nu prezintă nicio modificare a vârfului de absorbție a hidroxilului la 2,73 microni; aceasta indică faptul că temperatura de topire nu este cauza diferenței de performanță de dehidroxilare între cele două tipuri de sticlă.

Pulbere de sticlă de cuarț topită într-o atmosferă oxidantă (dimensiunea particulelor 0,2—0,05 mm) prezintă o schimbare semnificativă a vârfului hidroxil la 2,73 microni după retopire într-o atmosferă de hidrogen, ceea ce face mai ușoară îndepărtarea hidroxilului și performanța acestuia similară cu cea a cuarțului sticla topita in atmosfera de hidrogen. Acest lucru demonstrează că dimensiunea particulelor este un factor important în diferențele de dehidroxilare.

Pulbere de sticlă de cuarț cu conținut scăzut de hidroxil retopită într-o atmosferă de hidrogen crește hidroxilul de la 3 ppm la 100 ppm, indicând faptul că o atmosferă de hidrogen poate crește conținutul de hidroxil în sticla de cuarț. Blocurile de sticlă de cuarț cu conținut scăzut de hidroxil retopite într-o atmosferă de hidrogen nu prezintă practic nicio modificare a conținutului de hidroxil (3 ppm), ceea ce indică faptul că interacțiunea dintre hidrogen și sticla de cuarț începe la suprafață (timp de topire aproximativ 30 de minute).

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

• C: conținut de hidroxil (C, ppm)
• T: grosime (mm)
• Ta: transmisie la o lungime de undă de 2600 nanometri
• Tb: transmisie la o lungime de undă de 2730 nanometri

Formula standard națională chineză: C = 96,5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: conținut de hidroxil (ppm)
• d: grosime (cm)
• Ia: Distanța de la linia de bază de 2730 nm la linia zero (mm)
• I: Distanța de la vârful de absorbție de 2730 nm la linia zero (mm)

At Tub de cuarț global, we specialize in producing high-quality tuburi de cuarț 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 sau contactaţi-ne prin e-mail la adresa contact@globalquartztube.com.