Paano mapanatili ang quartz crucibles na may borax?

Sa mga eksperimento sa mataas na temperatura at pagproseso ng materyales, quartz crucibles ay kailangang -kailangan na mga key vessel. Ang kanilang mahusay na mataas na temperatura na pagtutol at katatagan ng kemikal ay ginagawang malawak na ginagamit sa mga industriya tulad ng semiconductors, solar energy, at metalurhiya. Gayunpaman, ang mga quartz crucibles ay madaling kapitan ng kaagnasan habang ginagamit, lalo na kapag natutunaw ang ilang mga metal o oxides, na humahantong sa isang pinaikling habang buhay. Ngayon, tatalakayin natin ang isang mahusay at karaniwang paraan ng pagpapanatili: kung paano palawakin ang habang -buhay ng mga crucibles ng kuwarts gamit ang borax (sodium tetraborate).

Bakit kailangan ng pagpapanatili ng quartz crucibles?

Ang pangunahing sangkap ng Quartz Crucibles ay silikon dioxide. Bagaman ito ay may mataas na kadalisayan, sa sobrang mataas na temperatura, ang panloob na dingding ng quartz crucible ay maaaring chemically reaksyon sa tinunaw na materyal, na bumubuo ng mababang-melting-point eutectics, na humahantong sa pagguho, pagnipis, at kahit na pag-crack ng panloob na dingding. Bukod dito, ang thermal stress sa mataas na temperatura ay maaari ring maging sanhi ng mga micro-cracks sa crucible. Ang mabisang pagpapanatili, lalo na ang "glazing" na paggamot ng panloob na pader, ay mahalaga para sa pagprotekta sa mga mamahaling quartz crucibles.

Mekanismo ng borax sa pagpapanatili ng quartz crucible

Ang Borax ay nagtataglay ng mga natatanging katangian sa mataas na temperatura, na ginagawa itong isang mainam na ahente ng proteksiyon para sa quartz crucibles:

Bumubuo ng isang proteksiyon na layer (enameling)

Kapag natutunaw ang Borax sa mataas na temperatura, bumubuo ito ng isang glassy matunaw, pangunahin na binubuo ng sodium borate glass. Ang glassy na natutunaw na epektibong wets ang panloob na dingding ng quartz crucible.

Paghiwalayin ang reaksyon

Ang nabuo na sodium borate glass enamel layer ay mahigpit na sumunod sa panloob na ibabaw ng crucible, na kumikilos bilang isang pisikal na hadlang sa pagitan ng materyal na kuwarts at ang materyal na matunaw. Ito ay makabuluhang nagpapabagal sa direktang pagguho ng kemikal ng silica matrix sa pamamagitan ng matunaw.

Pag -aayos ng mga mikropono

Ang natutunaw na borax ay maaaring dumaloy at punan ang maliliit na bitak at pores sa ibabaw ng quartz na crucible, sa gayon ay mapapabuti ang density at kawalan ng kakayahan.

Mga detalyadong hakbang para sa pagpapanatili ng borax enameling ng quartz crucibles

Ang mga hakbang para sa paggamot ng borax enamel ng bago o lubusang nalinis na quartz crucibles ay ang mga sumusunod:

1. Paghahanda

Linisin ang Krus: Tiyakin na ang loob ng quartz crucible ay malinis at walang nalalabi. Ang mga lumang nalalabi ay maaaring alisin gamit ang dilute acid o high-temperatura sintering.

Paghahanda ng Borax: Gumamit ng mataas na kadalisayan anhydrous borax o decahydrate borax. Mas gusto ang anhydrous borax dahil hindi ito bumubuo ng isang malaking halaga ng singaw kapag pinainit.

Pag -iingat sa Kaligtasan: Magsuot ng mga kinakailangang kagamitan sa proteksiyon tulad ng mga guwantes na may mataas na temperatura at goggles.

2. Pag -aaplay at pag -init ng borax

Unipormeng patong: Pagwiwisik ng isang manipis na layer ng pulbos ng borax nang pantay -pantay sa ilalim at panloob na dingding ng quartz na crucible. Ang halaga ay hindi dapat labis; Ang isang manipis na layer na sumasakop sa ilalim ay karaniwang sapat.

Pag -init at pagtunaw: Ilagay ang crucible na naglalaman ng borax sa isang mataas na temperatura na hurno at painitin ito sa itaas ng natutunaw na punto ng borax sa isang naaangkop na rate ng pag-init.

Pag -ikot ng basa: Matapos maabot ang temperatura ng pagtunaw, maingat at dahan-dahang paikutin ang quartz na ipinako gamit ang mga mahahabang hawakan na mga pangsaya upang matiyak na ang tinunaw na borax ay daloy nang pantay-pantay at ganap na nag-wets sa buong panloob na dingding at mga gilid ng crucible. Ang hakbang na ito ay mahalaga para matiyak ang pagbuo ng isang kumpletong layer ng glaze.

3. Paglamig at inspeksyon

Mabagal na paglamig: Itigil ang pagpainit at payagan ang crucible na palamig nang natural at dahan -dahan sa temperatura ng silid sa hurno o isang tuyo, insulated na kapaligiran. Ang mabilis na paglamig ay maaaring magpakilala ng thermal stress, na potensyal na mapinsala ang quartz crucible.

Suriin ang glaze: Pagkatapos ng paglamig, ang panloob na pader ng crucible ay dapat magpakita ng isang makinis, pantay, transparent o translucent glassy glaze. Ang proteksiyon na glaze na ito ay isang tanda ng matagumpay na pagpapanatili ng borax.

Ang Boraxing Quartz Crucibles ay isang simple at mahusay na paraan ng pagpapanatili. Sa pamamagitan ng pagbuo ng isang sodium borate na proteksiyon na glaze sa panloob na dingding ng crucible, ang paglaban nito sa kaagnasan ng kemikal ay maaaring makabuluhang mapabuti, lalo na kapag ang paghawak ng alkalina o ilang mga metal oxide ay natutunaw.

Bagaman epektibong pinoprotektahan ng Borax quartz crucibles , ipinakikilala nito ang isang maliit na halaga ng sodium, na maaaring makaapekto sa ilang mga eksperimento na nangangailangan ng napakataas na kadalisayan (tulad ng semiconductor solong paglago ng kristal). Sa ganitong mga kaso, ang paggamit ng pamamaraang ito ay kailangang timbangin batay sa mga tiyak na kinakailangan ng eksperimento.