석영을 어닐링 해야하는 이유는 무엇입니까?

처리 방법, 사용 및 외관에 따라 석영 유리는 투명과 불투명의 두 가지 범주로 분류됩니다. 투명 범주에는 융합 투명 석영 유리, 융합 석영 유리, 가스 정제 투명 석영 유리 및 합성 석영 유리와 같은 유형이 포함됩니다. 불투명 카테고리는 불투명 쿼츠 유리, 광학 석영 유리, 반도체 용 석영 유리 및 전기 광원 용 석영 유리로 구성됩니다. 또한 석영 유리는 순도, 고순도, 일반 및 도핑에 기초하여 세 가지 범주로 나뉩니다.

Devitrification은 고온 저항성 석영 유리에서 고유 한 결함입니다. 석영 유리의 내부 에너지는 결정질 석영의 내부 에너지보다 높으며, 열역학적으로 불안정한 주식 상태에 배치합니다. 온도가 증가함에 따라 SiO2 분자의 진동이 가속화되고 시간이 지남에 따라 재 배열 및 결정화로 이어집니다. 결정화의 성장은 주로 표면에서 발생하고 내부 결함이 발생합니다. 이 지역은 오염에 더 취약하기 때문에 불순물 이온의 국소 축적을 초래하기 때문입니다. K, NA, Li, CA 및 MG와 같은 알칼리 이온은 유리의 점도를 낮추어 편차 화를 가속화 할 수 있습니다.

유리는 열의 열악한 도체라는 점에 유의해야합니다. 석영 유리 조각 (압력이없는 경우)이 가열되거나 냉각되면 유리의 외부 층은 온도 변화를 먼저 경험합니다. 열이 유리 내부로 수행되기 전에 외부가 가열되거나 냉각되어 표면과 내부의 온도 차이를 만듭니다. 가열되면, 석영 유리의 외부 층은 더 높은 온도로 인해 팽창하는 반면, 냉각기 내부는이 확장에 저항하여 원래 상태를 유지합니다. 이 상호 작용은 두 가지 유형의 내부 응력을 생성합니다. "압축 응력"은 팽창에 저항하기 위해 외부 층에 작용하고 "인장 응력"은 내부 층의 확장에 의해 가해지는 힘입니다. 종합적으로,이 힘은 석영 유리에서 스트레스라고합니다.

석영 유리의 압축 강도는 인장 강도보다 상당히 크기 때문에, 내부 및 외부 층은 가열 될 때 큰 온도 차이를 견딜 수 있습니다. 램프 가공 동안, 석영 유리는 깨지지 않고 수소 산소 화염에서 직접 가열 될 수 있습니다. 그러나 500 ° C 이상의 온도로 가열 된 석영 유리가 갑자기 냉각수에 배치되면 산산이 부서 질 수 있습니다.

열 응력석영 유리 제품일시적 스트레스와 영구 스트레스로 나눌 수 있습니다.

일시적 스트레스 :

유리의 온도 변화가 스트레인 포인트 온도보다 낮을 때, 열전도율이 열악하고 총 열이 고르지 않아 특정 열 응력이 발생합니다. 이 열 응력에는 온도 차이가 있습니다. 이 열 응력을 일시적 스트레스라고합니다. 정상 시간에 생산되고 가공 된 석영 코어로드의 핵심 층은 다른 화학 물질과 혼합되기 때문에 불균일 한 가열을 생성하는 것은 매우 쉽다는 점에 유의해야합니다. 따라서, 스 플라이 싱이 완료된 후,로드 바디의 온도는 화염에 의해 균일하여 전체 온도 구배를 가능한 한 부드럽게 만들어 석영 코어로드의 일시적 응력을 크게 제거합니다.

영구 스트레스 :

유리가 스트레인 포인트 온도 이상으로부터 냉각되면, 유리가 실온으로 냉각되고 내부 및 외부 층의 온도가 동일 한 후 온도 차이에 의해 생성 된 열 응력이 완전히 사라지지 않을 것이다. 유리에는 여전히 일정량의 스트레스가 있습니다. 영구 응력의 크기는 스트레인 포인트 온도 이상의 생성물의 냉각 속도, 석영 유리의 점도, 열 팽창 계수 및 생성물의 두께에 따라 다릅니다. 처리 후, 생성 된 영구 응력은 후속 처리 및 생산에 영향을 미쳤습니다. 따라서 영구적 인 스트레스는 어닐링에 의해서만 제거 될 수 있습니다.

석영 유리의 어닐링은 가열 단계, 일정한 온도 단계, 냉각 단계 및 자연 냉각 단계의 4 단계로 나뉩니다.

난방 단계 : 석영 유리의 요구 사항의 경우이 작업은 광학 제품의 어닐링 요구 사항을 기반으로합니다. 전체 가열 공정은 1100 ° C로 천천히 가열됩니다. 경험에 따르면, 온도 상승은 4.5/r2 ° C/분이며, 여기서 r은 석영 유리 제품의 반경입니다.

일정한 온도 단계 : 석영 막대가 실제 최대 어닐링 온도에 도달하면 용광로 몸체에 일정한 온도 처리가 발생하여 제품의 열 구배를 늦추고 모든 위치에서 골고루 가열됩니다. 다음 냉각을 준비하십시오.

냉각 단계 : 석영 막대의 냉각 과정에서 매우 작은 영구 응력을 제거하거나 생성하려면이 단계에서 온도를 천천히 줄여 과도한 온도 구배를 방지해야합니다. 1100 ° C ~ 950 ° C의 냉각 속도는 시간당 15 ° C입니다. 950 ° C ~ 750 ° C의 냉각 속도는 시간당 30 ° C입니다. 750 ° C ~ 450 ° C의 냉각 온도는 60 ° C 시간입니다.

자연 냉각 단계 : 450 ° C 미만으로, 절연 환경을 변경하지 않고 어닐링 용광로 전원 공급 장치를 차단하여 100 ° C 미만으로 자연스럽게 냉각 할 수 있습니다. 100 ° C 미만으로 절연 환경을 열어 실온으로 식 힙니다.

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