Kwarc stopiony: właściwości kwarcu stopionego
This post is also available in: Holenderski Angielski Francuski Niemiecki Włoski Portugalski, Portugalia Hiszpański
Właściwości kwarcu topionego
- Właściwości [Angielski, Metryczny, Wartość międzynarodowego układu jednostek (SI)]
- Śladowe zanieczyszczenia
- Obliczenia ciśnienia
- Wytyczne dotyczące właściwego użytkowania kwarcu topionego
Krzemionka występuje prawie wszędzie w przyrodzie, stanowi prawie 1/3 masy skorupy ziemskiej. Krzemionka szklista jest ogólnym terminem używanym do opisania wszystkich rodzajów szkła krzemionkowego, a producenci odnoszą się do tego materiału jako stopionego kwarcu lub stopionej krzemionki.
Wytwarzane przez łączenie naturalnie występującej krzemionki krystalicznej, piasku lub kryształu górskiego, dostępna jest szeroka gama produktów, które mogą być nieprzezroczyste, półprzezroczyste lub przezroczyste. Jeśli dwutlenek krzemu jest syntetycznie uzyskiwany, wytworzony materiał jest powszechnie nazywany syntetyczną krzemionką topioną.
Krzemionka szklista, we wszystkich swoich formach, oferuje różnorodne właściwości, takie jak:
- Przepuszczalność
- Ekstremalna twardość
- Bardzo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej
- Odporność na wysokie temperatury
- Wysoka czystość chemiczna
- Wysoka odporność na korozję
- Rozbudowana transmisja optyczna z ultrafioletu na podczerwień
- Doskonałe właściwości izolacji elektrycznej
- Niezwykła stabilność pod ostrzałem atomowym
WŁASNOŚĆ | ANGIELSKI I METRYCZNY WARTOŚĆ SYSTEMOWA | SYSTEM MIĘDZYNARODOWY LICZBA JEDNOSTEK (SI) WARTOŚĆ |
Gęstość | 2,2 gm/cm3 | 2,2 x 103 kg/m3 |
Twardość | 5.5-6.5 Skala Mohsa 570KHN100 | |
Wytrzymałość na rozciąganie projektu | 7 000 psi | 4,8 x 107 Pa (N/m²) |
Wytrzymałość na ściskanie | Powyżej 160 000 psi | Większa niż 1,1 x 109 Pa |
Moduł luzem | 5,3 x 106 psi | 3,7 x 1010 Pa |
Moduł sztywności | 4,5 x 106 psi | 7,2 x 1010 Pa |
Moduł Younga | 10,5 x 106 psi | 7,2 x 1010 Pa |
Współczynnik Poissona | .17 | .17 |
Współczynnik rozszerzalności cieplnej | 5,5 x 10-7 cm/cm°C (20°C – 320°C) | 5,5 x 10-7 m/m°K (293°K – 593°K) |
Przewodność cieplna (20°C) | 3,3 x 10-3 gm calcm/cm²°C | 1,4 W/m°K |
Ciepło właściwe (20°) | .16gm kal/gm | 670 J/kg°K |
Temperatura mięknienia | 1683°C | 1956° |
Punkt wyżarzania | 1215°C | 1488° |
Punkt odkształcenia | 1120°C | 1393° |
Rezystywność elektryczna | 7(107) omów (350°C) | 7(107)om-m |
Właściwości dielektryczne | (20°C i 1 MHz) | (293°K i 1 MHz) |
Stały | 3.75 | 3.75 |
Siła | 5 x 107 V/mil | 5 x 107 V/m |
Współczynnik strat | Mniej niż 4 x 10-4 | Mniej niż 4 x 10-4 |
Współczynnik rozpraszania | Mniej niż 1 x 10-4 | Mniej niż 1 x 10-4 |
Wskaźnik załamania | 1.4585 | 1.4585 |
Constrigence (wartość Nu) Topiony kwarc | 67.56 | 67.56 |
Prędkość fali dźwiękowo-ścinającej | 3,75 x 105 cm/s | 3,75 x 103 m/s |
Prędkość fali kompresji dźwięku | 5,90 x 105 cm/s | 5,90 x 103 m/s |
Tłumienie dźwięku | Mniej niż 11 db/mMHz | Mniej niż 11 db/mMHz |
Stałe przepuszczalności | (cmmm/cmseccm Hg – 700°C/973°K) | |
Hel | 210 x 10-10 | |
Wodór | 21 x 10-10 | |
Deutrium | 17 x 10-10 | |
Neon | Wymiary: 905 x 10-10 |
ŚLADOWE ZANIECZYSZCZENIA
TYP (PPM) | AI | GDY | B | Ca | Płyta CD | Cr | Cu | Fe | K | Li | Mg | Mn | Nie | Ni | P | Sb | Ti | Zr | *OH- |
GE 124® | 14 | <.002> | <0.2 | 0.4 | <0,01 | <0,05 | <0,05 | 0.2 | 0.6 | 0.6 | 0.1 | <0,05 | 0.7 | <0.1 | <0.2 | <0,003 | 1.1 | 0.8 | <5 |
GE 214® | 14 | <.002> | <0.2 | 0.4 | <0,01 | 0.05 | <0,05 | 0.2 | 0.6 | 0.6 | 0.1 | <0,05 | 0.7 | <0.1 | <0.2 | <0,003 | 1.1 | 0.8 | <5 |
NSG OZ® | 40 | – | – | 2.5 | – | – | 0.5 | 0.9 | 1.7 | 0.06 | 0.3 | 0.03 | 2.5 | – | – | – | 0.8 | – | 200 |
TYP (PPB) | Ag | Al | Gdy | Au | B | Ba | Być | Bi | Ca | Płyta CD | Współ | Cr | Cu | Fe | Ga | ||||
Corning 7980 ® | <150 | -40 | <5 | n.d. | <100 | <14 | <5 | <10 | <20 | n.d. | <10 | <1 | <13 | <15 | n.d. | ||||
K | Li | Mg | Mn | Mo | Nie | Ni | P | Sb | Sr | Ti | U | V | Zn | Zr | |||||
<21 | <1 | <25 | <10 | <5 | <150 | <7 | <100 | <5 | <3 | <40 | <1 | <10 | <30 | <30 |
OBLICZENIA CIŚNIENIA
OBLICZENIA CIŚNIENIA WEWNĘTRZNEGO WZÓR NA PĘKANIE RUR Ponieważ kwarc stopiony jest stosowany w aplikacjach obejmujących ciśnienia wewnętrzne, pomocne jest poznanie maksymalnego ciśnienia, które można zastosować do wybranej stopionej rury kwarcowej. Wzór po prawej stronie może przybliżyć te informacje w temperaturze pokojowej. S = pr/t Gdzie:S = Naprężenie obręczy w Pa
p = Ciśnienie robocze (Pa)
r0 = Promień wewnętrzny (mm)
t = Grubość ścianki (mm)
Ta formuła nie może być stosowana, gdy ciśnienie wewnętrzne przekracza 100 psi.
OBLICZENIA CIŚNIENIA ZERWANIA DLA TARCZ I PŁYT
Określenie różnicy ciśnień jest wymagane w przypadku wielu zastosowań naprężonych stopionych tarcz kwarcowych, płyt i wzierników. Poniższe wzory mogą być stosowane do zastosowań hartowania w pomieszczeniach części o zaciśniętych lub niezaciśniętych krawędziach.
A = Nieobsługiwany obszar w metrach kwadratowych / calach
T = Grubość (cale)
F = współczynnik bezpieczeństwa (7)
M = moduł zerwania (7 000 psi)
P = Ciśnienie (psi)
POWYŻSZE OBLICZENIA CIŚNIENIA SĄ JEDYNIE ZALECENIAMI.
RZECZYWISTE PUNKTY NACISKU MOGĄ SIĘ RÓŻNIĆ W ZALEŻNOŚCI OD APLIKACJI UŻYTKOWNIKA
WYTYCZNE DOTYCZĄCE WŁAŚCIWEGO UŻYTKOWANIA KWARCU TOPIONEGO
CZYSZCZENIE
Czyszczenie stopionego kwarcu ma kluczowe znaczenie przed użyciem go w jakiejkolwiek aplikacji. Stopiony kwarc należy oczyścić, umieszczając go w 7% maksymalnym roztworze bifluorku amonu na nie więcej niż dziesięć (10) minut lub w 10% objętościowym roztworze kwasu wodoroflorowego na nie więcej niż pięć (5) minut. Po oczyszczeniu, stosując powyższą metodę, stopiony kwarc należy spłukać w wodzie dejonizowanej lub destylowanej, a następnie wysuszyć.
URUCHAMIANIE W PROCEDURZE
Aby zwiększyć odporność na dewitryfikację i zwisanie wyrobów kwarcowych, na zewnętrznej powierzchni rur kwarcowych musi powstać równa warstwa krystobalitu. Wystawić nową rurkę na działanie temperatury do 1200°C i obracać ją o 90° co dwie (2) godziny przez pierwsze 12 do 24 godzin.
SKŁADOWANIE
Jeśli pozwala na to miejsce, stopiony kwarc powinien być przechowywany w oryginalnym pojemniku transportowym. Jeśli nie jest to praktyczne, należy przynajmniej zachować opakowanie jednostkowe. W przypadku rurek pokrycia końcowe powinny być utrzymywane na miejscu do czasu użycia produktu. Chroni to końce przed odpryskami i chroni przed brudem i wilgocią, które mogłyby zagrozić czystości i wydajności rur.
PRODUKTY TE SĄ WYŻARZANE
Zarówno szkło kwarcowe, jak i krzemionkowe są wyżarzane w temperaturze około 1150°C. Osiągają jednak punkt odkształcenia w temperaturze około 1120°C. Te produkty szklane, jeśli zostaną szybko schłodzone po użyciu w temperaturach powyżej tego punktu odkształcenia, ponownie rozwiną odkształcenie. Należy zachować szczególną ostrożność podczas używania produktów o dużych rozmiarach.
PODCZAS ŁĄCZENIA TOPIONEGO KWARCU I INNYCH MATERIAŁÓW
Szkło kwarcowe i krzemionkowe tylko nieznacznie rozszerza się wraz ze wzrostem temperatury, w przeciwieństwie do innych materiałów. Należy zachować ostrożność, gdy te produkty szklane są połączone z innymi materiałami, a temperatura wzrasta, aby uniknąć rozwoju pęknięć.
NALEŻY ZACHOWAĆ OSTROŻNOŚĆ PODCZAS ROZŁOŻENIA PIECA
Szkło kwarcowe i krzemionkowe charakteryzuje się niską przewodnością cieplną. Jeśli produkt szklany znajdzie się zbyt blisko elementu grzejnego lub wejdzie w bezpośredni kontakt z płomieniem, może zostać lokalnie podgrzany i rozwinąć pęknięcia. Długie szklane rurki mogą również odkształcać się w temperaturze 1100 ° C lub wyższej. Należy zachować ostrożność, aby wspierać oba rodzaje szkła, szczególnie duże produkty.
DEWITRYFIKACJA
Odchylenie szkła kwarcowego i krzemionkowego oznacza przejście ze stanu metastabilnego (zeszklonego) do stabilnego, skrystalizowanego stanu krystobalitu. Dewitryfikacja występuje, gdy produkt jest używany w wysokich temperaturach przez długi czas lub jest podgrzewany, gdy zanieczyszczenia przylegają do jego powierzchni. Nawet bardzo małe zanieczyszczenia na powierzchni mogą mieć duży wpływ. W takich warunkach dewitryfikacja może nawet wystąpić w temperaturze 1000°C lub niższej. Rzadko zdarza się to w temperaturze 1150 ° C lub niższej, jeśli powierzchnia szkła jest idealnie czysta. Dewitryfikacja zwykle rozpoczyna się, gdy temperatura wzrasta do 1200 ° C lub więcej, a następnie rozwija się wraz ze wzrostem temperatury.
Recent Comments