Bagaimana untuk mengekalkan crucibles kuarza dengan borax?

Dalam eksperimen suhu tinggi dan pemprosesan bahan, kuarza crucibles adalah kapal utama yang sangat diperlukan. Rintangan suhu tinggi dan kestabilan kimia yang sangat baik menjadikannya digunakan secara meluas dalam industri seperti semikonduktor, tenaga solar, dan metalurgi. Walau bagaimanapun, crucibles kuarza mudah terdedah kepada kakisan semasa penggunaan, terutamanya apabila mencairkan logam atau oksida tertentu, yang membawa kepada jangka hayat yang dipendekkan. Hari ini, kita akan membincangkan kaedah penyelenggaraan yang cekap dan biasa: bagaimana untuk melanjutkan jangka hayat kuarza crucibles menggunakan borax (natrium tetraborasi).

Mengapa kuarza crucibles memerlukan penyelenggaraan?

Komponen utama crucibles kuarza adalah silikon dioksida. Walaupun ia mempunyai kesucian yang tinggi, pada suhu yang sangat tinggi, dinding dalaman kuarza boleh bertindak balas secara kimia dengan bahan cair, yang membentuk eutektik titik lebur rendah, yang membawa kepada hakisan, penipisan, dan bahkan retak dinding dalaman. Tambahan pula, tekanan haba pada suhu tinggi juga boleh menyebabkan retak mikro dalam krus. Penyelenggaraan yang berkesan, terutamanya rawatan "kaca" dinding dalaman, adalah penting untuk melindungi crucibles kuarza mahal.

Mekanisme boraks dalam penyelenggaraan kuarza

Borax mempunyai sifat unik pada suhu tinggi, menjadikannya agen pelindung yang ideal untuk crucibles kuarza:

Membentuk lapisan pelindung (enamel)

Apabila borax cair pada suhu tinggi, ia membentuk cair kaca, terutamanya terdiri daripada kaca natrium borat. Melelehkan gelas ini berkesan memancarkan dinding dalaman kuarza yang boleh dibuang.

Mengasingkan tindak balas

Lapisan enamel kaca natrium borat yang terbentuk berpegang teguh pada permukaan dalaman yang boleh dikendalikan, bertindak sebagai penghalang fizikal antara bahan kuarza dan bahan yang akan dicairkan. Ini dengan ketara melambatkan hakisan kimia langsung matriks silika oleh cair.

Membaiki mikrofon

Cair boraks boleh mengalir ke dalam dan mengisi keretakan kecil dan liang -liang di permukaan kuarza yang boleh dikurangkan, dengan itu meningkatkan ketumpatan dan ketidaksuburan yang boleh dilepaskan.

Langkah -langkah terperinci untuk penyelenggaraan enamel borax kuarza crucibles

Langkah -langkah untuk Rawatan Enamel Borax bagi crucibles kuarza baru atau menyeluruh adalah seperti berikut:

1. Penyediaan

Bersihkan Crucible: Pastikan bahagian dalam kuarza kuarza bersih dan bebas daripada residu. Sisa lama boleh dikeluarkan menggunakan asid cair atau sintering suhu tinggi.

Menyediakan Borax: Gunakan boraks anhydrous tinggi atau decahydrate borax. Borax anhydrous lebih disukai kerana ia tidak menghasilkan sejumlah besar stim apabila dipanaskan.

Langkah berjaga -jaga keselamatan: Pakai peralatan pelindung yang diperlukan seperti sarung tangan tahan suhu tinggi dan kacamata.

2. Memohon dan pemanasan boraks

Salutan Seragam: Taburkan lapisan nipis serbuk borax secara merata ke dinding bawah dan dalaman kuarza yang boleh dibuang. Jumlahnya tidak boleh berlebihan; Lapisan nipis yang meliputi bahagian bawah biasanya mencukupi.

Pemanasan dan lebur: Letakkan crucible yang mengandungi boraks ke dalam relau suhu tinggi dan panaskannya ke atas titik lebur borax pada kadar pemanasan yang sesuai.

Pembasahan putaran: Setelah mencapai suhu lebur, dengan berhati-hati dan perlahan-lahan memutar kuarza yang boleh dikendalikan dengan menggunakan tongkat yang panjang untuk memastikan bahawa boraks cair mengalir secara merata dan sepenuhnya melengkapkan seluruh dinding dalaman dan tepi yang boleh dilepaskan. Langkah ini adalah penting untuk memastikan pembentukan lapisan glaze lengkap.

3. Penyejukan dan Pemeriksaan

Penyejukan perlahan: Berhenti pemanasan dan biarkan yang boleh disejukkan secara semulajadi dan perlahan ke suhu bilik di relau atau persekitaran yang kering dan terisolasi. Penyejukan pesat boleh memperkenalkan tekanan terma, yang berpotensi merosakkan kuarza kuarza.

Periksa Glaze: Selepas penyejukan, dinding dalaman yang boleh dipamerkan harus mempamerkan glaze kaca yang licin, seragam, telus atau lut. Glaze pelindung ini adalah tanda penyelenggaraan boraks yang berjaya.

Boraksing kuarza crucibles adalah kaedah penyelenggaraan yang mudah dan cekap. Dengan membentuk natrium pelindung natrium borat di dinding dalaman yang boleh dilepaskan, rintangannya terhadap kakisan kimia dapat diperbaiki dengan ketara, terutama ketika mengendalikan alkali atau logam oksida tertentu cair.

Walaupun borax berkesan melindungi kuarza crucibles , ia memperkenalkan sedikit natrium, yang boleh menjejaskan eksperimen tertentu yang memerlukan kesucian yang sangat tinggi (seperti pertumbuhan kristal tunggal semikonduktor). Dalam kes sedemikian, penggunaan kaedah ini perlu ditimbang berdasarkan keperluan khusus eksperimen.