Safīra logs augstas temperatūras krāsnīm

Izmantojot rūpnieciskās krāsns un vakuuma kameras, skata logs tiks pakļauts ļoti augstam spiedienam un augstai darba temperatūrai.Lai nodrošinātu eksperimentētāju drošību, skata logam jābūt stingram, uzticamam, augstas temperatūras izturīgam, ar izcilām optiskajām īpašībām.Sintētiskais safīrs ir ideāls materiāls kā skatloga logs.

Safīra priekšrocība ir tā spiediena izturība: tas var izturēt spiedienu pirms plīsuma.Safīra spiediena stiprums ir aptuveni 2 GPa.Turpretim tērauda spiediena izturība ir 250 MPa (gandrīz 8 reizes mazāka nekā safīram), un gorilla stikla (™) spiediena izturība ir 900 MPa (mazāk nekā puse no safīra).Tikmēr safīram ir lieliskas ķīmiskās īpašības, un tas ir inerts pret gandrīz visām ķīmiskajām vielām, tāpēc tas ir piemērots vietās, kur atrodas kodīgi materiāli.Tam ir ļoti zema siltumvadītspēja, 25 W m'(-1) K^(-1) un ļoti zems termiskās izplešanās koeficients 5,8 × 10 ^ 6/C: nav deformācijas vai termisko apstākļu izplešanās augstā vai augstā līmenī. temperatūras.Neatkarīgi no jūsu dizaina varat pārliecināties, ka tam ir vienāds izmērs un pielaides 100 metru dziļumā zem jūras vai 40 K orbītā.

Mēs esam izmantojuši šīs stiprības un skrāpējumiem izturīgos logus klientu lietojumos, tostarp vakuuma kamerās un augstas temperatūras krāsnīs.

Krāsns safīra logam ir lieliska caurlaidība diapazonā no 300 nm līdz 5500 nm (aptverot ultravioletās, redzamās un infrasarkanās zonas), un pārraides ātrums sasniedz gandrīz 90% pie viļņa garuma 300 nm līdz 500 nm.Safīrs ir dubultā refrakcijas materiāls, tāpēc daudzas tā optiskās īpašības būs atkarīgas no kristāla orientācijas.Uz tās parastās ass refrakcijas indekss svārstās no 1,796 pie 350 nm līdz 1,761 pie 750 nm, un pat tad, ja temperatūra būtiski mainās, tas mainās ļoti maz.Pateicoties tā labajai gaismas caurlaidībai un plašajam viļņu garuma diapazonam, mēs bieži izmantojam safīra logu infrasarkano staru lēcu konstrukcijās krāsnīs, kad biežāk sastopamie stikli nav piemēroti.

Šeit ir pieredzes aprēķina formula safīra skata loga biezumam:

Th=√(1,1 x P x r² x SF/MR)

kur:

Th = loga biezums (mm)

P = projektētais lietošanas spiediens (PSI),

r = neatbalstīts rādiuss (mm),

SF = drošības koeficients (4 līdz 6) (ieteicamais diapazons, var izmantot citus faktorus),

MR = plīsuma modulis (PSI).Safīrs kā 65000PSI

Piemēram, Sapphire logam ar diametru 100 mm un neatbalstītu rādiusu 45 mm, ko izmanto vidē ar spiediena starpību 5 atmosfēras, jābūt biezumam ~ 3,5 mm (drošības koeficients 5).