Individualizuotas tirpstantis švelniai baltas silicio kvartzo krosnelės indas

Švelniai baltų kvarco tindžių gamybos procesas

Švelniai balti kvarco tindžiai, taip pat vadinami nepermatomaisiais kvarco tindžiais, dažniausiai gaminami aukštos temperatūros lydymo būdu. Pagrindinis žaliavinis medžiagų – aukštos grynumo natūralus kvarco smėlis (su SiO₂ grynumu 99,99 %).

Dažniausiai naudojamas švelniai balto kvarco tindžių gamybos metodas yra

lankinio lydymo metodas:

• Paruošimas: Aukštos grynumo kvarco smėlis įpilamas į besisukančią formą (centrifugą).
• Lydymas: Anglies elektrodai sukuria aukštos temperatūros lanką (viršijančią 1800 °C), kuris ištirpina kvarco smėlį. Centrifuginė jėga paskirsto ištirpusį kvarcą vienodai palei formos sienas.
• Neperšviečiamosios sluoksnio formavimas: Dėl greito lydymosi ir dujų burbuliukų buvimo struktūroje įstrigsta didelis mikroburbuliukų skaičius (nuo 0,1 iki 30 mikronų). Šie burbuliukai sklaido šviesą, todėl susidaro būdinga pieniškai balta, neperšviečiama išvaizda. Išorinis sluoksnis dažnai būna pieniškai baltas, o vidinis sluoksnis gali būti peršviečiamas arba pusperšviečiamas, priklausomai nuo taikymo reikalavimų.
• Kaitinimo poformavimo apdorojimas ir vėsinimas: Suformuota krosnelė atsargiai vėsinama kontroliuojamoje aplinkoje, kad būtų pašalinti vidiniai įtempimai ir išvengta įtrūkimų.
• Apdorojimas ir tikrinimas: Krosnelė tada išvaloma, patikrinama dėl defektų ir supakuojama siuntimui.

Pieniškai baltos kvarco krosnelės charakteristikos

Unikali pieniškai baltos kvarco krosnelės sandara suteikia jai keletą išskilusiu fizinės ir šiluminės savybių:

• Aukšta šiluminio smūgio atsparumas: Ji gali atlaikyti stačius temperatūros pokyčius be įtrūkimų, todėl yra puikiai tinkama kartotiniam kaitinimui ir vėsinimui.
• Puikus šiluminis izoliavimas: Daugybė mikroputų viduje švelniai baltos sienelės veikia kaip izoliacinis sluoksnis. Tai sumažina šilumos nuostolius, pagerina energijos naudojimo efektyvumą ir sukuria vienodesnę temperatūros pasiskirstymą krosnelėje.
• Aukštos grynumo laipsnio: Pagaminta iš aukštos grynumo laipsnio kvarco (99,99 % SiO₂), todėl ji mažina lydomų medžiagų užterštumą.
• Aukštos temperatūros atsparumas: Gali išlaikyti nuolatinę eksploatacijos temperatūrą iki 1000 °C.
• Chemine stabilumas: Labai atspari daugumos rūgščių korozijai (išskyrus fluoro vandenilinę rūgštį ir fosforinę rūgštį) ir turi ilgą tarnavimo trukmę; švelniai balto kvarco vamzdelio tarnavimo trukmė kai kuriuose taikymuose gali siekti iki 10 metų.

Patarimai

Saugumo užtikrinimui, medžiagų grynumo išlaikymui ir krosnelės tarnavimo trukmės pratęsimui būtina griežtai laikytis šių saugos priemonių:

• Šiluminio smūgio valdymas

• Vengti staigių temperatūros pokyčių: nors kvarcas turi gerą šiluminio smūgio atsparumą, staigūs ir ekstremalus temperatūros skirtumai gali sukelti įtrūkimus.
• Išankstinis kaitinimas: Rekomenduojama kaitinti krosnelę palaipsniui, ypač jei ji tiesiogiai dedama į karštą krosnį.
• Aušinimas: Po naudojimo leiskite krosnelei aušti natūraliai. Nepadėkite karštos krosnelės ant šalto, šilumą gerai laiduojančio paviršiaus (pvz., metalo ar šlapio plytų), nes tai gali sukelti dugno įtrūkimą dėl šiluminio įtempimo. Naudokite ugniai atsparų padėklą arba keraminę atramą.

• Cheminis suderinamumas

• Vengti šarmų ir metalų oksidų:

Kvarcas yra rūgštinės prigimties. Aukštoje temperatūroje jis reaguos su šarminėmis medžiagomis (šarmais, šarminių žemių metalais), sunkiųjų metalų oksidais ir druskoms (pvz., natrio karbonatu, boraksu). Šios reakcijos gali sukelti devitrifikaciją – kai kvarcas iš stiklinės būsenos virsta trapia kristalinė būsena (kristobalitu), dėl ko kyla nuolupėjimas ir konstrukcinis sugadinimas.

• Vengti fluoro vandenilio rūgšties (HF) ir karštos fosforo rūgšties (H₃PO₄):

Net mažiausios HF pėdsakų ar garų kiekis aktyviai įšvelnins ir ištirpins kvarcą.

• Konstrukcinė vientisumas ir atrama

• Vienodas atraminis paviršius: Įdėdami krosnelėje šaukštą, įsitikinkite, kad atraminis paviršius lygus ir vienodas. Netolygus atraminis paviršius sukuria įtempimo taškus, dėl kurių šaukštas gali sutrūkti įkaitęs.
• Venkite mechaninio smūgio: Šaukštas yra stiklo pavidalo ir trapus. Jo negalima mesti ar trenkti į kietus daiktus.
• Sienelės storis: Turėkite omenyje, kad drumzlinai baltas sluoksnis dėl oro burbuliukų yra šiek tiek porėtas. Nors tai suteikia izoliacinį poveikį, jis yra šiek tiek mažiau mechaninės tvirtumo nei visiškai vitrifikavęs permatomas sluoksnis. Venkite per didelės mechaninės jėgos taikymo šaukštui šluostant ar valant.

• Kaitinimas ir užpildymas

• Palaipsniui kaitinkite: Visada lėtai padidinkite temperatūrą, kad šiluma vienodai prasiskverbtų per storą, izoliuojančią drumzlinai baltą sienelę.
• Išvengti vietinio perkaitymo: užtikrinti, kad šildymo šaltinis būtų tolygiai paskirstytas. Liepsna arba šildymo šaltinis, suskoncentruotas vienoje vietoje, gali sukurti karštąją zoną, kurios temperatūra skirsis nuo aplinkinių sričių, dėl ko gali atsirasti įtempimo įtrūkimai.

Švelniai baltos kvarco krosnelės panaudojimas (taikymo sritys):

Dėl savo šiluminės efektyvumo ir grynumo švelniai baltoji krosnelė plačiai naudojama įvairiose pramonės ir mokslinės tyrimų srityse:

• Puslaidininkių ir saulės energijos pramonė: naudojama daugiasluoksniui siliciui ir kitiems aukšto grynumo metalams lydyti ir laikyti. Tai būtinas medžiagų komponentas gaminant silicio plokšteles integrinėms schemoms ir tranzistoriams.
• Metalų lydymas: puikiai tinka brangiausiems metalams, spinduliuojantiems metalams ir lydiniams (pvz., varčiai, aukso ir sidabro) lydyti.
• Chemija ir laboratoriniai tyrimai: dėl cheminiškai inertaus pobūdžio naudojama kaip indas aukštos temperatūros cheminiams reakcijoms, mėginių virškinimui ir pelenavimo bandymams.
• Optika ir apšvietimas: nors krosnelės forma skirta lydymui, švelniai baltas kvarco medžiagos pavidalas taip pat naudojamas infraraudonųjų spindulių šildytuvuose elektrolitinių vonių šildymui, namų šildymui ir pramoniniam džiovinimui.

Techninės specifikacijos