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石英管的抗析晶性能
发布时间:2022年01月07日    点击次数:    作者:石英仪器
石英是一种十分优质的原材料,具有很多的优良性能,生活中常常被加工成各种材料用于生产生活。但是石英玻璃材料会析晶,降低析晶速度可以石英玻璃使用寿命,下面我们来讲讲石英管的抗析晶性能。
从理论上说二氧化硅(SiO2)在(1730——1470℃)其稳定结构为方石英,温度高于1730℃,方石英熔化成石英玻璃。方石英在高温时是等轴晶系,称β-方石英,当温度降到200——300℃时急速转变为α-型方石英,转变为正方晶系,其轴比较前者稍大,结晶对称性变化,密度也变化,体积骤然收缩2.8%,造成炸裂、崩碎,裂缝会延深入玻璃体,导致石英器皿破损报废。
①温度越高析晶越快,1000℃以下不析晶,1280℃是(在清洁电炉内)石英玻璃表面析晶速度为0.01μm/h。石英玻璃在1630℃析晶速度达到值。
②表面污染严重影响析晶。例如氢氟酸不纯,水纯度不够,手直接触摸时手汗、水迹、灰尘都将加重析晶。由于表面污染可降低析晶温度200——300℃,800℃就开始析晶。
③使用石英玻璃时炉内气氛中含水蒸汽、氯气、氟化物、磷酸盐将促进析晶。
④使用石英玻璃的炉膛耐火材料中含有大量的碱金属、碱土金属成分,高温时会挥发出来造成严重析晶,1280℃的析晶速度可达10μm/h,比正常情况高1000倍。特别是钠离子影响为严重。作者曾做过这样的试验,将石英玻璃片状在石英玻璃盒内,1400℃也不会析晶,因此石英玻璃退火炉采用石英棉做炉膛耐火材料(同时也是保温材料)就能保持石英玻璃表面的质量。
⑤石英玻璃热加工的燃气好采用氢和氧气,并应过滤净化。
⑥石英玻璃中如含有大量羟基,将将降低石英玻璃黏度,会加剧析晶。合成石英玻璃中含有1200×10-6的羟基,其耐温性下降70℃,析晶性能较差,但析晶只在表面发生。
⑦石英玻璃中的气泡表面、白点、黑点、生料颗粒等将称为晶核,在其周围将首先析晶,并加速方石英颗粒长大。
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