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高純石英爐管的固有缺陷

來源:北京萊步技術有限公司   2022年06月24日 15:14  


石英管常用在溫度不是太高的管式爐中。

失透(又叫析晶性)是高純石英爐管的一個固有缺陷,從熱力學觀點看,石英爐管的內能高于結晶態方石英,屬熱力學上不穩定的亞穩態,當溫度高于1000℃時,SiO2分子振動加速,經一段較長時間的重新排列、定向便形成結晶。失透性是以晶核成長速度來表示的,不透明石英制品在1520℃、透明石英制品在1620℃析晶速度分別達到峰值。析晶主要出現在表面,其次是內部缺陷處,原因是這些地方容易沾污,引起雜質離子的局部集聚,特別是堿離子(KNa、LiCa、Mg)進入網絡后引起粘度降低,促使失透加速。由于石英制品的熱膨脹系數和比重同析晶產物β-方石英相近,所以在高溫下爐管連續使用時,盡管析晶區不斷擴大,但體積變化并不明顯,仍可滿意地繼續使用,此時尚可減輕石英爐管的塑性變形,使耐火度提高。當析晶產物冷卻到800℃時,則出現細小的龜裂網絡。繼續冷卻到200-275℃時,則出現方石英從高溫型到低溫型(即β-方石英→a-方石英)的結構變化,并伴隨著發生體積聚變,如果析晶層很深,則石英玻璃亦隨之破裂。由于析晶常常出現在有雜質的地方,所以高溫高純爐管在使用時要使用非堿性的耐火材料、同時使用氣氛,及燒結揮發物盡可能的減小堿性粒子,使用完畢及時清洗爐管內壁,以延長爐管使用壽命。

 


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