Tulo ka pamaagi sa pag-andam sa taas nga kaputli nga bildo nga quartz

Natural nga Silica nga Bildo

Ang unang kategoriya naglakip sa pagtunaw sa natural nga quartz mga kristal o silica aron makahimo og natural nga quartz glass, nga mahimong bahinon pa sa mga pamaagi sama sa ‌electric melting‌, ‌gas combustion‌, ug ‌plasma melting‌ base sa mga tinubdan ug proseso sa kainit.

Sa pamaagi sa pagtunaw gamit ang kuryente, ang mga hilaw nga materyales nga gipulbos nga quartz sa usa ka crucible gitunaw pinaagi sa electrical heating (lakip ang resistance heating ug electromagnetic induction heating), gisundan sa paspas nga proseso sa pagpabugnaw sa vitrification aron maporma ang quartz glass14. Atol sa pagtunaw, ang istruktura sa kristal nga quartz moagi sa mga phase transition gikan sa β-quartz ngadto sa α-quartz, dayon ngadto sa α-cristobalite (inubanan sa pagporma sa usa ka amorphous phase), hangtod nga moabot sa gibana-bana nga 1723°C, diin magsugod ang pagporma sa quartz melt.

Taas nga Kaputli nga Balas sa Quartz

Ang proseso sa pagtunaw sa quartz powder kasagarang gihimo sa usa ka high vacuum environment (0.1~10 Pa) aron makuha ang gas nga gipagawas sa proseso ug makunhuran ang sulod sa bula sa quartz glass. Ang kalidad sa quartz glass nga giandam pinaagi sa electric melting method nagdepende sa kaputli sa hilaw nga materyales. Ang mga hugaw sa metal sa quartz raw materials kasagaran lisod tangtangon, busa ang mga hugaw sa metal sa fused quartz glass kasagaran taas ug lisod kontrolon. Ang kaumog sa quartz powder mahimong epektibong matangtang pinaagi sa pagpauga, busa ang quartz glass nga adunay ubos nga hydroxyl content mahimong maandam pinaagi sa electric method.

Sintetikong Bildo nga Quartz

Ang ikaduhang kategoriya naglakip sa pag-synthesize kristal nga quartz pinaagi sa mga kemikal nga reaksyon gamit ang mga compound nga adunay silicon (pananglitan, halosilanes, hydroilanes, ug organosilicons) isip hilaw nga materyales, nga gitawag og ‌synthetic quartz glass‌. Base sa mga prinsipyo sa reaksyon, kini nga kategorya gibahin pa sa tulo ka mga pamaagi.

1) ‌Pagdeposito sa Kemikal nga Singaw sa Plasma (PCVD)‌: Ang mga compound nga adunay silicon moagi sa thermal oxidation sa usa ka anhydrous nga palibot aron makamugna og SiO₂.

2) Pagdeposito sa Hidrolisis sa Kalayo (FHD): Ang mga compound nga adunay silicon moagi sa hydrolysis (kasagaran inubanan sa oksihenasyon) sa usa ka hydrogen-oxygen nga siga.

3) Pamaagi sa Sol-Gel: Ang mga compound nga adunay silicon moagi sa hydrolysis sa usa ka tubigon nga medium.

Lakip niini, ang ‌FHD‌ mao ang labing kaylap nga gisagop ug hamtong nga teknolohiya sa industriya, nga naglangkob sa ‌direktang sintesis‌ ug ‌dili direkta nga sintesis‌.

● ‌Direktang Sintesis‌: Ang high-temperature hydrolysis makamugna og tinunaw nga mga partikulo sa SiO₂, nga direktang ideposito sa usa ka substrate ug pabugnawon aron maporma ang quartz glass.

● ‌Dili Direkta nga Sintesis‌: Ang hydrolysis sa ubos nga temperatura makamugna og mga partikulo sa SiO₂ nga sama sa uling, nga nagporma og porous nga SiO₂ nga lawas. Kini nga porous nga lawas moagi sa dehydration, doping, sintering, ug cooling aron moresulta sa quartz glass.

Sa mga aplikasyon sa industriya, ang kasagarang gigamit nga pamaagi sa direktang sintesis mao ang Chemical Vapor Deposition (CVD). Ang dili direktang mga pamaagi sa sintesis naglakip sa giusab nga mga pamaagi base sa CVD, sama sa two-step CVD, Vapor-phase Axial Deposition (VAD), ug Outside Vapor Deposition (OVD).

Kini nga mga pamaagi managlahi sa mga proseso sa pag-andam ug mga nahuman nga produkto. Pananglitan, ang ‌CVD‌ ug ‌two-step CVD‌ panguna nga gigamit sa paghimo og dagkong mga ‌quartz glass ingot‌, samtang ang ‌VAD‌ ug ‌OVD‌ panguna nga gigamit alang sa paghimo og ‌quartz glass optical fiber preforms‌. Bisan pa niini nga mga kalainan, kining tanan nga mga teknik sukaranan nga nakagamot sa mga prinsipyo sa ‌Flame Hydrolysis Deposition (FHD)‌.

Ingot nga bildo nga quartz

Preporma sa Optical Fiber

Pamaagi sa Pag-usab sa Init

Sa praktikal nga mga aplikasyon sa industriya, ang mga kinahanglanon sa porma sa mga produkto sa quartz glass hinungdanon kaayo. Pananglitan, ang mga high-purity nga quartz glass tubes ug quartz glass rods kaylap nga gigamit sa industriya sa semiconductor. Tungod niini, ang pag-usab sa porma sa produkto (reforming) adunay dakong importansya sa paggama sa quartz glass. Sa pagkakaron, ang pamaagi sa thermal reforming mao ang panguna nga pamaagi sa industriya alang sa pag-usab sa mga materyales. kristal nga quartz mga produkto. Naglakip kini sa pagpainit sa quartz glass hangtod sa paghumok niini ug dayon pag-usab sa porma niini sumala sa praktikal nga mga panginahanglan.

Sintetikong tubo nga bildo nga quartz

Samtang motaas ang temperatura, ang kristal nga quartz Ang preform mohumok, nga motugot niini nga mabira paubos pinaagi sa usa ka pulling device aron maporma ang mga quartz glass rod o tubo. Pinaagi sa pag-adjust sa temperatura sa hurno ug sa katulin sa pagdrowing, mahimo ang mga rod o tubo nga adunay lainlaing mga diametro. Ang pagkahan-ay sa coil ug istruktura sa hurno sa electromagnetic induction heating furnace adunay dakong impluwensya sa temperature distribution field sulod sa hurno. Sa praktikal nga produksiyon, ang estrikto nga pagkontrol niini nga temperature field hinungdanon aron masiguro ang kalidad sa mga produkto nga quartz glass.

Mga baras nga bildo sa quartz ug mga tubo nga bildo sa quartz

(Mga parte sa hulagway: 1-quartz glass mother rod; 2-heating element; 3-quartz glass rod; 4-quartz glass mother tube; 5-induction coil; 6-quartz glass tube; 7-tractor)