​Γιατί το Χαλαζία Απαιτεί Ανόπτηση;​

Το γυαλί χαλαζία ταξινομείται ανάλογα με τη ​​μέθοδο επεξεργασίας​​, την ​​εφαρμογή​​ και την ​​εμφάνιση​​ σε κατηγορίες όπως το συγχωνευμένο διαφανές γυαλί χαλαζία, το διαφανές γυαλί χαλαζία με καθαρισμό αερίου, το συνθετικό γυαλί χαλαζία, το αδιαφανές γυαλί χαλαζία, το οπτικό γυαλί χαλαζία, το γυαλί χαλαζία ποιότητας ημιαγωγών και το φωτοηλεκτρικό γυαλί χαλαζία. Βάσει καθαρότητας, κατηγοριοποιείται περαιτέρω σε τύπους ​​υψηλής καθαρότητας​​, ​​τυπικούς​​ και ​​ντοπαρισμένους​​.

​​Η αποϋαλωματοποίηση​​ (κρυστάλλωση) είναι ένα εγγενές ελάττωμα στο γυαλί χαλαζία. Λόγω της ​​μετασταθούς κατάστασής​​ του με υψηλότερη εσωτερική ενέργεια από την κρυσταλλική κριστοβαλίτη, τα μόρια SiO₂ δονούνται και αναδιατάσσονται σταδιακά σε κρυσταλλικές δομές με την πάροδο του χρόνου. Αυτή η διαδικασία επιταχύνεται σε περιοχές με ακαθαρσίες (π.χ., ιόντα αλκαλίων όπως K, Na, Li, Ca, Mg), οι οποίες μειώνουν το ιξώδες και προάγουν τον σχηματισμό πυρήνων. Η κρυστάλλωση ξεκινά συνήθως στις επιφάνειες και διαδίδεται προς τα μέσα, σχηματίζοντας ελαττώματα.

· Σχηματισμός θερμικής τάσης​​

Ως κακός αγωγός θερμότητας, το γυαλί χαλαζία αναπτύσσει ​​θερμικές κλίσεις​​ κατά τη θέρμανση/ψύξη. Για παράδειγμα:

• ​​Θέρμανση​​: Τα επιφανειακά στρώματα διαστέλλονται γρηγορότερα από το ψυχρότερο εσωτερικό, δημιουργώντας ​​τάση συμπίεσης​​ (επιφάνεια) και ​​τάση εφελκυσμού​​ (εσωτερικό).
• ​​Ψύξη​​: Η ταχεία ψύξη προκαλεί ​​τάση εφελκυσμού​​ στην επιφάνεια και ​​τάση συμπίεσης​​ εσωτερικά.

Η υψηλή αντοχή του χαλαζία σε θλίψη ανέχεται θερμικά σοκ κατά την επεξεργασία με φλόγα (π.χ., συγκόλληση με φλόγα υδρογόνου-οξυγόνου). Ωστόσο, η απότομη ψύξη (π.χ., σβήσιμο σε νερό στους >500°C) προκαλεί θραύσεις λόγω υπερβολικής τάσης εφελκυσμού.

· Τύποι τάσης​​

1. ​Προσωρινή τάση​​: Δημιουργείται κάτω από το ​​σημείο παραμόρφωσης​​ (όπου το ιξώδες περιορίζει την ανακούφιση της τάσης). Επιλύεται με εξίσωση θερμοκρασίας.
2. ​​Μόνιμη τάση​​: Παραμένει μετά την ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου, που προκαλείται από θερμικές κλίσεις κατά την ψύξη πάνω από το σημείο παραμόρφωσης. Επηρεάζει την επακόλουθη επεξεργασία και απαιτεί ​​ανόπτηση​​ για εξάλειψη.

· Διαδικασία ανόπτησης

​​

Η ανόπτηση περιλαμβάνει τέσσερα στάδια για την ανακατανομή της εσωτερικής τάσης:

1. Θέρμανση​​: Αυξήστε σταδιακά τη θερμοκρασία στους 1100°C με ρυθμό ​​4,5/R² °C/min​​ (R = ακτίνα του προϊόντος χαλαζία) για να αποφύγετε το θερμικό σοκ.

​​2. Εμβάπτιση​​: Διατηρήστε τη μέγιστη θερμοκρασία (1100–1150°C) για να ομογενοποιήσετε τις θερμικές κλίσεις και να μειώσετε την τάση.

3. ​​Ψύξη​​:

• ​​1100–950°C​​: 15°C/h
• ​​950–750°C​​: 30°C/h
• ​​750–450°C​​: 60°C/h

Η αργή ψύξη ελαχιστοποιεί την υπολειμματική τάση.

​​4. Φυσική ψύξη​​: Κάτω από 450°C, αποσυνδέστε την τροφοδοσία του κλιβάνου και επιτρέψτε τη σταδιακή ψύξη σε <100°C, στη συνέχεια σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.

· Βασικές εκτιμήσεις​​

• ​​Εικονική θερμοκρασία​​: Η ταχεία ψύξη δημιουργεί μια μετασταθή κατάσταση (εικονική θερμοκρασία > θερμοκρασία ανόπτησης), προκαλώντας μετατοπίσεις διαστάσεων μετά την ανόπτηση. Η προ-ανόπτηση ελαχιστοποιεί αυτό το φαινόμενο.

• ​​Οπτικές εφαρμογές​​: Κρίσιμη για εξαρτήματα χωρίς τάση. Η υπολειμματική τάση μεταβάλλει την ομοιομορφία του δείκτη διάθλασης.

Με την συστηματική αντιμετώπιση των θερμικών κλίσεων και των μηχανισμών τάσης, η ανόπτηση εξασφαλίζει τη μηχανική σταθερότητα, την οπτική διαύγεια και τη μακροπρόθεσμη απόδοση του γυαλιού χαλαζία σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας ή ακριβείας.

Η ZMSH ειδικεύεται στην Ε&Α και την παραγωγή προηγμένων διαδικασιών ανόπτησης για γυαλί χαλαζία, προσφέροντας ολοκληρωμένες λύσεις από το σχεδιασμό της διαδικασίας και την ανάπτυξη προσαρμοσμένου εξοπλισμού έως την αυστηρή ποιοτική δοκιμή. Οι υπηρεσίες μας καλύπτουν διάφορα προϊόντα χαλαζία, συμπεριλαμβανομένων εξαρτημάτων χαλαζία ποιότητας ημιαγωγών, οπτικής ποιότητας, ιατρικής ποιότητας και βιομηχανικής ποιότητας, αντιμετωπίζοντας κρίσιμες απαιτήσεις ανόπτησης σε όλους τους κλάδους.