لماذا تحتاج الكوارتز إلى الصلب

وفقًا لطريقة المعالجة والاستخدام والمظهر ، يتم تصنيف زجاج الكوارتز إلى فئتين: شفاف وغير شفاف. تتضمن الفئة الشفافة أنواعًا مثل زجاج الكوارتز الشفاف الشفاف ، وزجاج الكوارتز المنصهر ، وزجاج الكوارتز الشفاف الغاز ، وزجاج الكوارتز الاصطناعي. تتكون الفئة غير المعتمة من زجاج الكوارتز غير شفاف ، وزجاج الكوارتز البصري ، والزجاج الكوارتز لأشباه الموصلات ، وزجاج الكوارتز لمصادر الضوء الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك ، ينقسم زجاج الكوارتز إلى ثلاث فئات تعتمد على النقاء: نقاء عالية ، عادية ، ومخاطر.

الانحراف هو عيب متأصل في زجاج الكوارتز المقاوم للدرجات الحرارة العالية. الطاقة الداخلية لزجاج الكوارتز أعلى من تلك الموجودة في الكوارتز البلورية ، مما يضعها في حالة غير مستقرة حرارية غير مستقرة. مع زيادة درجة الحرارة ، يتسارع اهتزاز جزيئات SiO2 ، ومع مرور الوقت ، يؤدي ذلك إلى إعادة ترتيب وتبلور. يحدث نمو التبلور في المقام الأول على السطح ، تليها عيوب داخلية. وذلك لأن هذه المجالات أكثر عرضة للتلوث ، مما يؤدي إلى التراكم المحلي لأيونات الشوائب. يمكن للأيونات القلوية مثل K و Na و Li و Ca و Mg خفض لزوجة الزجاج ، وبالتالي تسريع الانحراف.

من المهم أن نلاحظ أن الزجاج هو موصل ضعيف للحرارة. عندما يتم تسخين أو تبريد قطعة من زجاج الكوارتز (عندما لا تكون تحت الضغط) ، فإن الطبقة الخارجية للزجاج تعاني من تغير درجة الحرارة أولاً. الساخرة الخارجية لأعلى أو تبرد قبل إجراء الحرارة إلى داخل الزجاج ، مما يخلق فرقًا في درجة الحرارة بين السطح والداخلية. عند تسخينها ، تتوسع الطبقة الخارجية لزجاج الكوارتز بسبب ارتفاع درجات الحرارة ، في حين أن الجزء الداخلي البارد يقاوم هذا التوسع ، مع الحفاظ على حالته الأصلية. ينتج هذا التفاعل نوعين من الإجهاد الداخلي: "الإجهاد الانضغاطي" ، الذي يعمل على الطبقة الخارجية لمقاومة التمدد ، و "الإجهاد الشد" ، وهو القوة التي تمارسها الطبقة الخارجية المتوسعة على الطبقة الداخلية. بشكل جماعي ، يشار إلى هذه القوى باسم الإجهاد في زجاج الكوارتز.

نظرًا لأن قوة ضغط كوارتز كوارتز أكبر بكثير من قوته الشد ، فإن كل من الطبقات الداخلية والخارجية يمكن أن تقاوم الاختلافات الكبيرة في درجة الحرارة عند تسخينها. أثناء معالجة المصباح ، يمكن تسخين زجاج الكوارتز مباشرة في لهب الأكسجين الهيدروجين دون كسر. ومع ذلك ، إذا كان زجاج الكوارتز يتم تسخينه إلى درجات حرارة 500 درجة مئوية أو أعلى يتم وضعه فجأة في ماء التبريد ، فمن المحتمل أن يتحطم.

الإجهاد الحراري فيمنتجات كوارتز الزجاجيمكن تقسيمها إلى إجهاد مؤقت والإجهاد الدائم.

الإجهاد المؤقت:

عندما يكون التغير في درجة حرارة الزجاج أقل من درجة حرارة نقطة الإجهاد ، تكون الموصلية الحرارية ضعيفة وتكون الحرارة الكلية غير متساوية ، وبالتالي توليد بعض الإجهاد الحراري. هذا الإجهاد الحراري له فرق في درجة الحرارة. يسمى هذا الإجهاد الحراري الإجهاد المؤقت. تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لأن الطبقة الأساسية لقضبان الكوارتز الأساسية التي يتم إنتاجها ومعالجتها في الأوقات العادية يتم خلطها مع مواد كيميائية مختلفة ، فمن السهل جدًا إنتاج تسخين غير متساوٍ. لذلك ، بعد الانتهاء من الربط ، تكون درجة حرارة جسم القضيب موحدة بواسطة لهب لجعل التدرج الكلي لدرجة الحرارة لطيفًا قدر الإمكان ، مما يلغي بشكل كبير الإجهاد المؤقت لقضيب الكوارتز الأساسي.

إجهاد دائم:

عندما يتم تبريد الزجاج من أعلى درجة حرارة نقطة الإجهاد ، فإن الإجهاد الحراري الناتج عن اختلاف درجة الحرارة لن يختفي تمامًا بعد تبريد الزجاج إلى درجة حرارة الغرفة ودرجة حرارة الطبقات الداخلية والخارجية متساوية. لا يزال هناك قدر معين من التوتر في الزجاج. يعتمد حجم الإجهاد الدائم على معدل تبريد المنتج فوق درجة حرارة نقطة الإجهاد ، ولزوجة زجاج الكوارتز ، ومعامل التمدد الحراري وسمك المنتج. بعد المعالجة ، أثر الإجهاد الدائم الذي تم إنشاؤه على المعالجة والإنتاج اللاحقة. لذلك ، لا يمكن القضاء على الإجهاد الدائم إلا عن طريق الصلب.

ينقسم الصلب من زجاج الكوارتز إلى أربع مراحل: مرحلة التدفئة ، ومرحلة درجة الحرارة الثابتة ، ومرحلة التبريد ، ومرحلة التبريد الطبيعية.

مرحلة التدفئة: بالنسبة لمتطلبات كوارتز كوب ، يعتمد هذا العمل على متطلبات الصلب للمنتجات البصرية. يتم تسخين عملية التدفئة بأكملها ببطء إلى 1100 درجة مئوية. وفقًا للتجربة ، فإن ارتفاع درجة الحرارة هو 4.5/R2 ° C/Min ، حيث R هو نصف قطر المنتج الزجاجي الكوارتز.

مرحلة درجة الحرارة الثابتة: عندما يصل قضيب الكوارتز إلى الحد الأقصى الفعلي لدرجة حرارة الصلب ، يتعرض جسم الفرن لعلاج درجة حرارة ثابتة لإبطاء التدرج الحراري للمنتج والتسخين بالتساوي في جميع المواضع. الاستعداد للتبريد التالي.

مرحلة التبريد: من أجل القضاء على أو توليد إجهاد دائم صغير جدًا أثناء عملية التبريد لقضيب الكوارتز ، يجب تقليل درجة الحرارة ببطء في هذه المرحلة لمنع تدرجات درجة الحرارة المفرطة. معدل التبريد من 1100 درجة مئوية إلى 950 درجة مئوية هو 15 درجة مئوية/ساعة. معدل التبريد من 950 درجة مئوية إلى 750 درجة مئوية هو 30 درجة مئوية/ساعة. درجة حرارة التبريد من 750 درجة مئوية إلى 450 درجة مئوية هي 60 درجة مئوية/ساعة.

مرحلة التبريد الطبيعية: أقل من 450 درجة مئوية ، قم بقطع إمدادات طاقة الفرن الصلب دون تغيير بيئة العزل للسماح لها بالتبريد بشكل طبيعي إلى أقل من 100 درجة مئوية. أقل من 100 درجة مئوية ، افتح بيئة العزل للسماح لها بالتبريد إلى درجة حرارة الغرفة.

Semicorex يوفر جودة عاليةمنتجات الكوارتز. إذا كان لديك أي استفسارات أو تحتاج إلى تفاصيل إضافية ، فالرجاء عدم التردد في الاتصال بنا.

اتصل بالهاتف # +86-13567891907

البريد الإلكتروني: sales@semicorex.com