Почему кварц требует отжига?

Кварцевое стекло классифицируется по способу обработки, применению и внешнему виду в такие категории, как расплавленное прозрачное кварцевое стекло, газорафинированное прозрачное кварцевое стекло,синтетическое кварцевое стекло, непрозрачное кварцевое стекло, оптическое кварцевое стекло, полупроводниковое кварцевое стекло и фотоэлектрическое кварцевое стекло.и допированные типы.

Деитрификация (кристаллизация) - это врожденный дефект кварцевого стекла.Молекулы SiO2 вибрируют и с течением времени постепенно перестраиваются в кристаллические структурыЭтот процесс ускоряется в областях с примесями (например, щелочными ионами, такими как K, Na, Li, Ca, Mg), которые уменьшают вязкость и способствуют нуклеации.Кристаллизация обычно начинается на поверхности и распространяется внутрь, образующие дефекты.

· Формирование теплового напряжения

Как плохой теплопроводник, кварцевое стекло развивает тепловые градиенты во время нагрева/охлаждения.

• Нагрев:Поверхностные слои расширяются быстрее, чем более холодный интерьер, генерируя сжатие (поверхность) и напряжение натяжения (интерьер).
• - Что?Охлаждение:Быстрое охлаждение вызывает напряжение на поверхности и сжатие внутри.

Кварц с высокой стойкостью к сжатию переносит тепловые потрясения во время обработки пламенем (например, водородно-кислородная сварка пламенем).Сжигание в воде при > 500°C) вызывает переломы из-за чрезмерного натяжения.

· Виды стресса

1. - Что?Временный стресс:Создается ниже точки напряжения (где вязкость ограничивает облегчение напряжения).
2. Постоянный стресс:Оставляется после охлаждения до комнатной температуры, вызванная тепловыми градиентами при охлаждении выше точки напряжения.

· Процесс отжига

- Что?

Отжигание включает в себя четыре этапа для перераспределения внутреннего напряжения:

1Нагрев:Постепенно повышать температуру до 1100°C со скоростью 4,5/R2 °C/мин (R = радиус кварцевого продукта), чтобы избежать теплового шока.

2. Увлажнение:Поддерживать пиковую температуру (1100-1150°C) для гомогенизации тепловых градиентов и уменьшения напряжения.

3Охлаждение:

• 1100 ≈ 950 °C: 15 °C/ч
• 950 ≈ 750 °C: 30 °C/ч
• 750−450°C: 60°C/ч

Медленное охлаждение минимизирует остаточный стресс.

4. Естественное охлаждение:При температуре ниже 450 °C отключить питание печи и позволить постепенному охлаждению до < 100 °C, затем температуре окружающей среды.

· Основные соображения

• Виртуальная температура:Быстрое охлаждение создает метастабильное состояние (виртуальная температура > температура отжигания), вызывая послеотжигание изменения измерений.

• - Что?Оптические приложения:Критически важно для оптических компонентов без напряжения; остаточные напряжения изменяют однородность показателя преломления.

Систематически обращаясь к термическим градиентам и механизмам напряжения, отжигание обеспечивает механическую стабильность кварцевого стекла, оптическую прозрачность,и долгосрочная производительность при применении при высоких температурах или высокой точности.

ZMSH специализируется на НИОКР и производстве передовых процессов отжига кварцевого стекла.предлагая комплексные решения от проектирования процессов и разработки оборудования на заказ до строгих испытаний качестваНаши услуги обслуживают различные кварцевые продукты, включая полупроводниковые, оптические, медицинские и промышленные кварцевые компоненты.решение критических требований к отжигу в различных отраслях.