Hydroxylgrupper i kvartsrör

Hydroxyl löst i kvartsglas är känt som hydroxyl. Hydroxyl är den huvudsakliga föroreningen i kvartsglas, och de primära faktorerna som påverkar dess innehåll är råvaror, processer och tillverkningsmetoder. Eftersom hydroxylhalten i kvartsglas varierar, varierar också glasets prestanda. Ökande hydroxylhalt leder till en minskning av viskositet, densitet och brytningsindex, och en ökning av infraröd absorption och expansionskoefficient.

Baserat på beteendet hos hydroxyl i kvartsglas kan det delas in i två kategorier: kvartsglas producerat i en oxiderande atmosfär och kvartsglas som smälts i en reducerande atmosfär. Hydroxylen i den förra är svår att avlägsna genom upphettning, medan den är lättare att ta bort i den senare.

Kvartsglas producerat i en oxiderande atmosfär inkluderar:

1. Syntetiskt kvartsglas: Kiseltetraklorid sönderdelas termiskt i en vätesyreflamma, med hydroxylhalt runt 1000-2000 ppm.
2. Gasraffinerat kvartsglas: Kvartspulver smält i en vätesyreflamma, med hydroxylhalt på 100-200 ppm.
3. Plasma kvartsglas: Kvartspulver smält i en plasmalåga, med hydroxylhalt på 20-30 ppm.
4. Smält kvarts: Kvartspulver smält i luftatmosfär, med hydroxylhalt på 300-500 ppm.

Denna typ av kvartsglass hydroxyl är svår att avlägsna genom värmebehandling och dehydroxyleras endast synligt över kristallisationstemperaturen vid cirka 1350 grader Celsius.

I en väteatmosfär är hydroxylhalten 100-200 ppm; uppvärmning över 900 grader Celsius kan ta bort det mesta av hydroxylen. Under helium- eller vakuumförhållanden är hydroxylhalten mycket låg (under 5 ppm).

Hydroxylen i kvartsglas smält i en väteatmosfär är relaterad till följande faktorer:

1. Relaterat till råvaruegenskaper

a. löst vatten; b. Kristallint vatten; c. Interstitiellt vatten; b. Ytadsorberat vatten; e. Gas-vätskeinneslutningar;

2. Relaterat till råmaterialsinnehåll och typ

a. Alkalimetalloxider; b. Alkaliska jordartsmetalloxider; c. Oxider av sällsynta jordartsmetaller;

3. Relaterat till smälttillstånd

Temperatur; Tid; Atmosfär;

4. Relaterat till dehydroxyleringsförhållanden

Miljö, vakuumnivå; Tid; Temperatur;

Återsmältande kvartsglas producerat i en oxiderande atmosfär i en väteatmosfär visar ingen förändring i hydroxylabsorptionstoppen vid 2,73 mikron; detta indikerar att smälttemperaturen inte är orsaken till skillnaden i dehydroxyleringsprestanda mellan de två typerna av glas.

Pulveriserat kvartsglas smält i en oxiderande atmosfär (partikelstorlek 0,2-0,05 mm) visar en signifikant förändring i hydroxyltoppen vid 2,73 mikron efter återsmältning i en väteatmosfär, vilket gör det lättare att avlägsna hydroxyl och dess prestanda liknar kvarts. glas smält i en väteatmosfär. Detta visar att partikelstorlek är en viktig faktor i dehydroxyleringsskillnader.

Låg hydroxyl kvartsglaspulver omsmält i en väteatmosfär ökar hydroxylen från 3 ppm till 100 ppm, vilket indikerar att en väteatmosfär kan öka hydroxylhalten i kvartsglas. Låghydroxylkvartsglasblock omsmälta i en väteatmosfär visar praktiskt taget ingen förändring i hydroxylhalt (3 ppm), vilket indikerar att interaktionen mellan väte och kvartsglas börjar vid ytan (smälttid ca 30 minuter).

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

• C: Hydroxylhalt (C, ppm)
• T: Tjocklek (mm)
• Ta: Transmittans vid 2600 nanometer våglängd
• Tb: Transmittans vid 2730 nanometer våglängd

Kinesisk nationell standardformel: C = 96,5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: Hydroxylhalt (ppm)
• d: Tjocklek (cm)
• Ia: Avstånd från 2730 nm baslinje till nolllinje (mm)
• I: Avstånd från 2730 nm absorptionstopp till nolllinje (mm)

At Global Quartz Tube, we specialize in producing high-quality kvartsrör 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 eller kontakta oss via e-post på contact@globalquartztube.com.