Өндөр температурт тэсвэртэй, захидалтын цагаан кварц шилэн хоолой

Кварцийн хоолойнуудын үйлдвэрлэлийн процесс болон ажиллагааны урсгал

Кварцийн хоолимор ихэвчлэн нийлмэл кварц (аморф байдалтай цахиурлын диоксид) -аас үйлдвэрлэдэг. Урт, тасралтгүй кварцийн хоолимор үйлдвэрлэх хамгийн дэвшилтэт, түгээмэл арга бол Тасралтгүй хайлж, татаж гаргах арга юм.

Бүх ажиллагааны урсгалыг голчлон хоёр үндсэн шатанд хуваадаг:

1-р шат: Тасралтгүй хайлах ба хоолимор татах (Үндсэн процесс)

Энэ бол анхдагч материалыг тасралтгүй кварцийн хоолимор болгон хувиргах чухал шат юм.

• Нүүр материалын бэлтгэл

• Материалууд: Өндөр цэвэршилттэй байгалийн кварцийн элс эсвэл синтетик кварцийн гранул (галын нийлэгшүүлэлтийн процессоор). Эцсийн хэрэглээнд нь тулгуурлан цэвэршилтийн зэрэглэлийг сонгоно (жишээ нь: оптик, хагас дамжуулагч).
• Боловсруулалт: Анхдагч материалууд нь металлын ион, тоос, чийгийг бүрмөсөн зайлуулахын тулд хатуу цэвэрлэгээ, хүчиллэг жигдэрүүлэлт, хатаах зэрэг процессыг дамжин өнгөрдөг.

• Тасралтгүй орцуудыг оруулах ба хайлах

• Цэвэршүүлсэн кварцийн материал тусгайлан зохион байгуулсан вертикаль тасралтгүй хайлах зууханд тасралтгүйгээр оруулдаг.
• Дулаан тэсвэртэй металл (жишээ нь: молибден) эсвэл графитаар хийгдсэн цахилгаан халаагуурын камерийг исэлдэлт, бохирдохоос сэргийлэхийн тулд хамгаалалтын орчинд (жишээ нь: гели, азот) байлгадаг.
• Өндөр температур (ойролцоогоор 2000 °C) графит эсвэл вольфрамын электрод ашиглан цахилгаан халаагуурын дээд хэсэгт орших материалуудыг хайлуулж, нэгэн төрлийн, хийн хурц биш хайлаас болгоно.

• Хэлбэр үүсгэх ба хоолой татах

• Хайлсан кварц цахилгаан халаагуурын ёроол руу доош урсаж, нарийвчлалтай хэлбэр өгөх матриц эсвэл багана дотор гарч өнхөрдөг.
• Энэ матриц нь хоолойн эцсийн гадаад диаметр, ханын зузааныг тодорхойлдог. Энэ нь ихэвчлэн төвгөр дулаан тэсвэртэй графитын хальс юм.
• Хайлсан температурыг, вискозитет, таталтын хурд, дотоод хийн даралтыг нарийвчлан тохируулах замаар мягсарсан кварцын шилнийг хэмжээ нь тогтвортой байдлаар дээш эсвэл доош тасралтгүй хоолой болгон татдаг.

• Болон

• Шинээр үүссэн кварцын шилний хоолой нь жигд бус хөргөлтөөс үүдэлтэй дотоод дулааны стрессийг их хэмжээтэй агуулдаг тул маш их хялбар ангидаг.
• Татсан хоолой нь даруйд шугамын дагуух төмөр хайлаах зууханд (лехер) нэвтрэн орно. Энэ зуух нь удаан, нарийвчлан удирдлагатай хөргөлтийн бүсийг нийтлэг болгох бөгөөд хоолойд шийдвэрчиг температур мужид (жишээ нь, 1100 °C-аас 800 °C хүртэл) дахин тунадасжуулах боломжийг олгоно.
• Зориулалт: Дотоод хүчдэлийг байнгын арилгаж, кварцийн хоолойн механик шинж чанарыг тогтворжуулах, дараа үеийн ашиглалт эсвэл боловсруулалтын үед трещин үүсэхээс сэргийлэх явдал юм.

• Таслалт ба анхдагч шалгалт

• Тасралтгүй хоолойг стандарт урттайгаар таслана.
• Бөмбөлөг, хольц, засар, гэмтэл гэх мэт харагдах гэмтлүүдийг шалгах, хэмжээний дутагдал (гадны диаметр болон ханын зузаан) шалгах зорилгоор анхдагч шалгалт хийнэ.

2-р шат: Хоёрдогч боловсруулалт (Эцсийн ашиглалтын зориулалтаар захидалчилсан)

Дундын бүртгэлтэй хоолойнууд захидалт өгсөн хэрэглэгчийн шаардлагаас хамааран олон төрлийн эцсийн боловсруулалтад дорвино.

• Таслалт ба төгсгөлийн хүрээ

• Хайчлах: Цэвэр цагаан будагтай ирмэгтэй байхын тулд кварцын хоолойг заагдмал кварц хайчлах төхөөрөмжүүд (жишээ нь алмаз харваачийн зэсэл, лазерын хайч) ашиглан захидалтын урт руу хайчилна.
• Ирмэгийг таслаж, налуухан болгох: Хайчилсан ирмэгийг хурц бус болгох, хэт ачаалал цуглахыг сааруулах, аюулгүй ажиллахыг хангах зорилгоор эвгүй төрхөөс ангижрахуйцад шлиф хийж гөлгөр болгоно.

• Цэвэрлэх

• Өндөр цэвэршилттэй ус, хүчиллэг уусмал (жишээ нь HF/HNO₃), уусгагчийг ашиглан хайчлах, боловсруулах явцад орж ирсэн бүх бохирдлыг цэвэрлэх зорилготой бүрэн цэвэрлэх арга хэмжээ авна. 3 бүх бохирдлыг хайчлах, гаргалт хийх явцад оруулсан бүх бохирдлыг зайлуулахын тулд өндөр цэвэршилттэй ус, хүчил (жишээ нь HF/HNO₃), уусгагчийг ашиглан бүрэн цэвэрлэх арга хэмжээ хэрэгжүүлдэг.

• Дулааны боловсруулалт (галын полировк)

• Зориулалт: Өндөр цэвэршилт, гөлгөр дотор гадаргуу шаардагдах хэрэглээнд (жишээ нь хагас дамжуулагчийн салбарт) хоолойн ирмэг эсвэл бүх дотор тал галын полировкт орох боломжтой.
• Арга зам: Кварцын шилний гадаргууг устөрөгч-хүчилтөрөгчийн торч эсвэл плазмын нум ашиглан богино хугацаанд зөөлрүүлэх температур хүртэл халаана. Гадаргуугийн таталцлын хүч нь хайлмал давхрагийг идеал гөлгөр, битүү болгох бөгөөд микроскопын трещинүүдийг арилгаж, гадаргуугийн нарийн байдал багасгаж, гадаргуугийн бохирдлыг задлан ялгана.
• Үр дүн: Галын полиртой кварц шилэн хоолимог нь илүү өндөр механик бат бөх чанартай бөгөөд кристалжилтаас тэсвэрт чанар ихтэй.

• Нугалах ба таглах

• Дулааны нугалах: Захидалсан хэлбэрүүдийн хувьд кварц шилэн хоолимогийн хэсгийг зөөлөртөл нь халуун дээр халааж, дараа нь загвар эсвэл ороомог дээр нугална.
• Төгсгөлийг таглах: Кварц шилэн хоолимогийн төгсгөл(үүд)ийг өндөр температуртай самбараар хайлуулж, таглах замаар кварцийн ампул, хальс эсвэл бусад хаалттай савыг үүсгэнэ.

Кварц шилэн хоолимогийн давуу тал

• Кварц шилэн хоолимог нь исэлдэхээс хамгаалах чанар

Хэт хүчилтэй харьшлагаас бусад бүх хүчилтэй урвалд кварц шил бараг оролцдоггүй бөгөөд хүчилтэй тэсвэрт чанар нь керамик болон цэвэрхэн гангаас 30 дахин, харин зэвэрдэггүй гангаас 150 дахин илүү.

• Гайхалтай цахилгаан тусгаарлалтын чанар

Кварц шилэн хоолимогийн цахилгаан эсэргүүцэл нь ердийн шилнийхээс 10,000 дахин ихтэй. Энэ нь ямар ч өндөр температурт ч сайн цахилгаан тусгаарлагчийн материал бөгөөд сайн цахилгаан шинж чанараа хадгалж чаддаг. ‌

• Өндөр температурт тэсвэртэй

Кварц шилэн хоолимогийн өндөр температуртай орчинд үйлчилэх чадвар болон бүтцийн тогтвортой байдлыг хадгалах чадвар

Хэрэглээний салбарууд

Кварц шилэн хоолимогийг голдуу цахилгаан гэрэл, цахилгаан (цахилгаан), хагас дамжуулагч, оптик холбоо, цэргийн, металлурги, барилгын материал, химийн үйлдвэр, машин, цахилгаан эрчим хүч, агаар орчны хамгаалалт зэрэг салбарт ашигладаг.

Тунхаг бус кварц хоолимогийн техникийн өгөгдөл