Хайлуулах цагаан сүүн хөрвүүлсэн кварц шилд хүрд үүсгэх

Цагаан сүүн төст кварц тавааны үйлдвэрлэлийн технологийн процесс

Цагаан сүүн төст кварц таваанууд, буюу дундургүй кварц таваанууд нь ихэвчлэн өндөр температурт хайлах аргаар үйлдвэрлэдүүд. Үндсэн анхны материал нь өндөр чистотын байгалийн кварц элс (SiO₂-ийн цэвэршилт 99,99% бүрдүүлдүүд).

Цагаан сүүн төст кварц тавааны хамгийн түгээмүүр үйлдвэрлэлийн арга нь

нум хайлах арга:

• Бэлдэл: Өндөр чистотын кварц элсийг эргэдүүр (центрифуг) доторх эргэдүүр таваанд хийдүүд.
• Хайлах: Нүүрст электродууд өндөр температурт нум (1800°C-аас дээш) үүсгэдүүд, квартц элсийг хайладүүд. Центрифугийн хүч нь хайлж буй кварц материалыг тавааны ханад тун тодорхой тархуулахад тусалдүүд.
• Үүлэн хатуу давхаргыг бүрдүүлэх: Хурдан тархсан, хийний бөмбөг байгаатай холбоотойгоор бүтцэд маш олон микро бөмбөг (0,1-30 мкн) саатуулагддаг. Эдгээр бөмбөг нь гэрлийг тархаж, онцлог сүүний цагаан, ил тод бус дүр төрхийг бий болгодог. Гадаад давхар нь ихэвчлэн сүүний цагаан өнгөтэй байдаг бол дотоод давхар нь хэрэглээний шаардлагаас хамаарч ил тод эсвэл ил тод байж болно.
• Угаах, хүйтэн: Бүтсэн хатууг дотоод дарамтыг бууруулах, хагалгахаас урьдчилан сэргийлэх зорилгоор хяналттай орчинд анхааралтай хүйтэн болгодог.
• Үйлчилгээ, шалгалт: Дараа нь цэгц цэвэрлэгдсэн, алдаатай эсэхийг шалгаж, борлуулалтын тулд багцлагдсан.

Сүүний цагаан силика кварцын цөцгийн шинж чанар

Сүүний цагаан кварцын цөцгийн цорын ганц бүтэц нь түүнд хэд хэдэн тодорхой физик, дулааны шинж чанарууд өгдөг:

• Дулааны цохилт өндөр тэсвэртэй: Энэ нь хагалгаанд орохгүйгээр температурын хурдацтай өөрчлөлтөд тэсвэртэй байж, давтагдашгүй халаах, хүйтэнжих дугуйлалтай байхын тулд тохиромжтой.
• Дулааны дулаан тусгаарлах чадвар: Сүүний цагаан хананы доторхи олон тооны микро бөмбөг нь дулаан тусгаарлах давхаргын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь дулааны алдагдал багасгаж, эрчим хүчний үр ашгийг сайжруулж, цэгц дотор илүү нэг хэв маягаар температур хуваарилах боломжийг бий болгодог.
• Өндөр цэвэршилт: Өндөр цэвэршилттэй кварцаас (SiO2 99,99%) хийгдсэн бөгөөд эрдэнэ материалын бохирдол багасдаг.
• Өндөр температурын эсэргүүцэл: 1000°C хүртэлх үргэлжлүүлэн ажиллах температурыг тэвчиж чадна.
• Химийн тогтвортой байдал: Ихэнх хүчил (гидрофторуй хүчил, фосфорийн хүчилээс бусад) -ийн халдвараас өндөр тэсвэртэй бөгөөд удаан эдэлгээтэй; сүүний цагаан кварцын түтүврийн хувьд зарим хэрэглээний хувьд 10 жил хүртэл эдэлгээтэй байдаг.

Эрхэм зорилгууд

Аюулгүй байдлыг хангах, материалын цэвэр байдлыг хадгалах, цайны амьдралыг урт болгохын тулд дараах болгоомжтой байдлыг хатуу сахих хэрэгтэй:

• Дулааны цохилттай тэмцэх

• Температурын хурдан өөрчлөлтөөс зайлшхий: Хүчилтөрөгч хоолой (кварц) нь дулааны шокод төвөгтэй бүтэцтэй, гэтэд нь гэнэт болон хүчтэр температур ялгаа кристаллын трещин үүсгэж чадна.
• Дулааныг урьдчилан бүтээх: Кристаллын хоолойг аажмаар дулааныг урьдчилан бүтээх нь зүйтэй, түүнд онцгой анхаарах нь хоолойг шууд халуун төвөгтэй орчинд (дулааны печь) тавих үед.
• Хөхрүүлэх: Ашиглалтын дараа кристаллын хоолойг естествен хөхрүүлэх ёстой. Халуун хоолойг хүйтэн, дулааныг дамжуулж чадах гадаргуу (металл эсвэл чийгт ширм) дээр тавихаас зайлшхий, учир нь дулааны хүчтэр хүчнүүр хоолойн дүүрнүүрт трещин үүсгэж чадна. Түүнд төвөгтэй материалд хийгдсэн хавтан эсвэл керамик дэмжлүүр ашиглана.

• Химикийн хамгаалал

• Шүлт ба металлын оксидуудаас зайлшхий:

Кварц шүлтлэг бүтэцтэй. Өндөр температурт түүн дээр шүлтлэг бодисууд (шүлтүүд, шүлтлэг газрын металлууд), хүнд металлын оксидууд ба давснууд (жишээ нь: натрийн карбонат, боракс) нь реакц үүсгэж чадна. Эднүүд кварцын шиллүүр бүтэц нь кристалл бүтэцтэй (кристиобалит) хувирч, хагарч, газархаж, хоолойн ажиллах чадварыг алдаж чадна.

• Фторын хүчлийн (HF) ба халуун фосфорын хүчлийн (H₃PO₄) ашиглалтаас зайлшхий:

Хэдхэн хэмжээний хоолоор ч гэсэн HF нь кварцыг хүчтэй угааж, арилгадаг.

• Бүтцийн бүрэн бүтэн байдал, дэмжлэг

• Нэг ёсон дэмжлэг: Цэрэгт цэгц тавьж байх үед дэмжлэг нь давхар, тэгш байхын тулд хангах хэрэгтэй. Нөхцөл байдал нь тэгш бус тулгуур нь халуун үед халуун нь тархсан тулгуур үүсгэдэг.
• Механик цохилт болзошгүй: Хөлөг нь шилэн шиг, эвдэрч байдаг. Энэ аргыг бууруулдаггүй, хатуу эд зүйл дээр ч цохидоггүй.
• Ханангийн нягтал: Сүүний цагаан давхарга нь бөмбөгтэй тул бага зэрэг холимог байдаг гэдгийг анхаарна уу. Энэ нь тусгаарлах чадвартай боловч бүрэн шилжих ил тод давхаргатай харьцуулахад механик хувьд багахан бат бөх юм. Угаах, цэвэрлэхэд хэт их механик хүч хэрэглэхээс зайлсхийх хэрэгтэй.

• Дулааны болон ачааны

• Бага зэрэг халаах: Өндөр нь цагаан, сүүтэй ханаар тэнцвэртэй орж ирэхын тулд халааныг удаа дараа нэмэгдүүлнэ.
• Бүс нүүрлэх халуун үүсгэхийг саархуул: Халуун үүсгүүр тарааж өгөх ёстой. Гал или халуун үүсгүүр нь ганц цэгт төвлөрсөн байвал түүн дээр халуун цэг үүсгэж, түүний температур хүрснүүрт бүснүүртэй харьцуулж өөр болж, хүчлүүн трещин үүсгэж болой.

Цагаан цайрт кварц таваа ашиглалт (хэрэглээ):

Түүний дулааны үр дүнтэй бөөрдөг чанар ба цэвэр байдлын улмаас цагаан цайрт таваа олон төрлийн үйлдвэрлэл ба судалгааны салбарт өргөн ашигладаг:

• Хагасдамжуулагч ба нарны энергетик индустри: Поликристалл кремнийг ба бусад өндөр цэвэр металлыг хайлгах, хадгалахад ашигладаг. Түүн нь интеграл схем ба транзисторын хүүрдүүрт кремний пластинка үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлд үл хүрэх материал.
• Металл хайлгах: Алтан, хүрэл, мөнгөн зэрэг үнэт металлыг, хар металл бус металлыг, хийлсийн хайлгахад тохиромжтой.
• Химийн ба лабораторийн шинжилгээ: Химийн идэвхгүй байдлын улмаас өндөр температурт химийн урвал, туршилтын дээжийн шингэлэх, түүнийг шингэлж шороо болгох шинжилгээнд сав болой ашигладаг.
• Оптик ба гэрэлтүүр: Хайлахын тулд кризис хэлбэрт ашигладаг ч, цагаан сармис кварц материал өөрөө мөн инфраулаан халаагчид ашиглагдаж, электролизын ванна халаах, оронд халаах, үйлдвэрийн хуурайшуулалт зэрэг хэрэглээсүүдэд ашиглагдаж буй.

Техникийн үзүүлэлтүүд