Хидроксил у кварцном стаклу
Хидроксил растворен у кварцном стаклу познат је као хидроксил. Хидроксил је главна нечистоћа у кварцном стаклу, а примарни фактори који утичу на његов садржај су сировине, процеси и методе производње. Како садржај хидроксила у кварцном стаклу варира, мењају се и перформансе стакла. Повећање садржаја хидроксила доводи до смањења вискозитета, густине и индекса преламања и повећања инфрацрвеног коефицијента апсорпције и експанзије.
Дехидроксилација
На основу понашања хидроксила у кварцном стаклу, може се поделити у две категорије: кварцно стакло произведено у оксидационој атмосфери и кварцно стакло растопљено у редукционој атмосфери. Хидроксил у првом је тешко уклонити загревањем, док је у другом лакше уклонити.
Кварц стакло произведено у оксидационој атмосфери укључује:
- Синтетичко кварцно стакло: Силицијум тетрахлорид се термички разлаже у пламену хидро-кисеоника, са садржајем хидроксила око 1000-2000 ппм.
- Гасом пречишћено кварцно стакло: Кварцни прах растопљен у пламену хидро-кисеоника, са садржајем хидроксила од 100-200 ппм.
- Плазма кварцно стакло: Кварцни прах растопљен у пламену плазме, са садржајем хидроксила од 20-30 ппм.
- Фусед Куартз: Кварцни прах растопљен у ваздушној атмосфери, са садржајем хидроксила од 300-500 ппм.
Овај тип хидроксила кварцног стакла је тешко уклонити топлотном обрадом и само видљиво дехидроксилира изнад температуре кристализације на око 1350 степени Целзијуса.
Кварцно стакло топљено у смањеној атмосфери:
У атмосфери водоника, садржај хидроксила је 100-200 ппм; загревањем изнад 900 степени Целзијуса може се уклонити већи део хидроксила. У условима хелијума или вакуума, садржај хидроксила је веома низак (испод 5 ппм).
Хидроксил у кварцном стаклу отопљен у атмосфери водоника повезан је са следећим факторима:
- Везано за својства сировина
а. растворена вода; б. Кристална вода; ц. Интерстицијска вода; б. Површински адсорбована вода; е. Укључци гаса и течности;
2. Односи се на садржај и врсту нечистоће сировине
а. Оксиди алкалних метала; б. Оксиди земноалкалних метала; ц. Оксиди ретких земаља;
3. Везано за стање топљења
Температура; Време; Атмоспхере;
4. У вези са условима дехидроксилације
Окружење, ниво вакуума; Време; Температура;
Поновно топљење кварцног стакла произведено у оксидационој атмосфери у атмосфери водоника не показује промену у пику апсорпције хидроксила на 2,73 микрона; ово указује да температура топљења није узрок разлике у перформансама дехидроксилације између две врсте стакла.
Кварцно стакло у праху отопљено у оксидирајућој атмосфери (величина честица 0,2—0,05 мм) показује значајну промену у хидроксилном врху на 2,73 микрона након поновног топљења у атмосфери водоника, што олакшава уклањање хидроксила и његове перформансе сличне онима код кварца стакло растопљено у атмосфери водоника. Ово показује да је величина честица важан фактор у разликама у дехидроксилацији.
Нискохидроксил кварц стаклени прах поново растопљен у атмосфери водоника повећава хидроксил са 3 ппм на 100 ппм, што указује да атмосфера водоника може повећати садржај хидроксила у кварцном стаклу. Нискохидроксил кварцни стаклени блокови поново растопљени у атмосфери водоника не показују практично никакву промену у садржају хидроксила (3 ппм), што указује да интеракција између водоника и кварцног стакла почиње на површини (време топљења око 30 минута).
Метода спектралне апсорпције за израчунавање хидроксила:
Формула од ГЕ: Ц = 910/Т * ЛОГ10(Та/Тб) мм-1
- Ц: Садржај хидроксила (Ц, ппм)
- Т: Дебљина (мм)
- Та: Пропустљивост на таласној дужини од 2600 нанометара
- Тб: Пропустљивост на таласној дужини од 2730 нанометара
Кинеска национална стандардна формула: Ц = 96,5/д * ЛГ10(Иа/И) мм-1
- Ц: Садржај хидроксила (ппм)
- д: Дебљина (цм)
- Иа: Удаљеност од 2730 нм основне линије до нулте линије (мм)
- И: Растојање од 2730 нм апсорпционог врха до нулте линије (мм)
У Глобал Куартз Тубе, специјализовани смо за производњу висококвалитетних цеви, кварцног стакла, са прецизном контролом садржаја хидроксилних група како би се задовољиле разноврсне индустријске потребе. За више информација о нашим производима и опцијама прилагођавања, посетите нашу веб-страницу на ввв.глобалкуартзтубе.цом или Повежите се са нама путем е-маила на адресу contact@globalquartztube.com.
