Процесс отжига кварцевого стекла
Кварцевое стекло создает напряжение при неоднородной температуре.где пространственное расположение атомов является "оптимальным"Когда кварцевое стекло нагревается неравномерно, оно вызывает дифференциальное расширение.Напряжение возникает, когда нагретые области расширяются наружу, но ограничиваются более холодным окружениемОднако, если температура падает слишком быстро, вязкость увеличивается слишком быстро, что мешает атомным структурам приспосабливаться к более низкой температуре.что приводит к напряжению, которое может вызвать переломыНапряжение накапливается по мере снижения температуры, достигая критического уровня по окончании охлаждения.на данном этапеИз-за высокой вязкости не удается уменьшить напряжение.
Параметры отжига
Для смягчения напряжения кварцевое стекло должно быть нагрето до температуры, позволяющей переустройство атомов (обычно ≤1 час).,Для слаборастворимого в воде расплавленного кварца точки деформации и отжига составляют приблизительно 1050°C и 1080°C соответственно.Для отжига не требуется достижения точки отжигаОднако при чрезмерно высоких температурах возникает риск непрозрачности и увеличения остаточного напряжения.
В оптимальном случае отжигание при температуре 1150-1180 °C в течение 20-30 минут сбалансирует снятие напряжения и минимизирует непрозрачность.Ключевые принципы включают использование наименьшей возможной температуры пика и поддержание равномерных температурных градиентовСледует контролировать охлаждение после отжига:
Остаточный стресс и виртуальная температура
Даже после снятия напряжения остаточные напряжения сохраняются из-за тепловых градиентов, вызванных охлаждением.Остатковое напряжение минимально влияет на неоптические приложения, но может вызвать обнаруживаемые изменения измерений в толстых компонентах.
Виртуальный температурный феномен
Быстрое охлаждение создает виртуальную температуру - метастабильное состояние, в котором атомные структуры имитируют конфигурации высокой температуры.возникают изменения плотностиНапример, кварцевый стержень, прожектованный при температуре 1150-1180°C (против виртуальной температуры 1250°C), сжимается на 0,01−0,03 мм, что создает риск несовместимости размеров.
Практические соображения
Заключение
Точный контроль температуры и управление градиентом во время отжига имеют решающее значение для сохранения целостности кварцевого стекла.производители достигают оптимального облегчения напряжения при сохранении размерной и оптической стабильности.
ZMSH специализируется на профессиональном поставке и индивидуальной обработке высокочистых кварцевых материалов и компонентов, предлагая комплексный портфель продуктов, который включает кварцевые стержни, кварцевые трубки,кварцевые слиткиНаши услуги поддерживают как стандартные спецификации, так и нерегулярные геометрии.обслуживание строгих требований полупроводниковИнтегрируя передовой выбор материалов, точную обработку и строгое обеспечение качества,мы предоставляем комплексные решения от настройки материалов до поставки конечного продукта, обеспечивающие оптимальную производительность и надежность в критических приложениях.
Контактное лицо: Mr. Wang
Телефон: +8615801942596