عملية إنتاج الأنبوب الزجاجي البورسليكات
يتضمن بشكل أساسي خطوات تحضير الدُفعات ، والصهر ، والتشكيل ، والصلب ، والمعالجة اللاحقة.
تحضير الدُفعات
أولاً ، يتم معالجة المواد الخام مسبقًا ، بما في ذلك تكسير المواد الخام السائبة ، والتجفيف المسبق للمواد الخام الرطبة ، وإزالة الحديد من المواد الخام المحتوية على الحديد. ويفضل أن يكون حجم الحبيبات المسحوقة 0. 25-0. 5 مم. ليس من السهل إذابة الجسيمات الخشنة بشكل كامل ، وسوف تتشكل أحجار البودرة المتبقية أو العقيدات الغنية بالسيليكون في الزجاج ؛ من السهل أن تطير الجسيمات الدقيقة جدًا أو تتكتل في مجموعات. يتم وزن المواد الخام ذات حجم جزيئات معين بدقة وفقًا للصيغة ، ثم يتم خلطها بأسطوانة أو مضرب أو خلاط قرصي.
إنصهار
يتم صهر دفعة الزجاج وتصفيتها عند درجة حرارة عالية لتشكيل سائل زجاجي موحد بدون فقاعات وحجارة. تختلف درجة حرارة انصهار الزجاج باختلاف التركيب ، ولكنها تكون عادةً 1300-1600 درجة. تخضع مادة الدُفعات لسلسلة من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية عند درجة حرارة عالية وتذوب تمامًا تدريجيًا. مع زيادة درجة الحرارة ، تنخفض اللزوجة بشكل كبير ، وتتولد كمية كبيرة من الهواء والغاز الناتج عن تحلل المواد الخام من الذوبان والهروب ، مما يجعل الذوبان واضحًا. أثناء إزالة الفقاعات عند درجة حرارة عالية ، يميل التركيب الكيميائي للسائل الزجاجي إلى أن يكون موحدًا ، وعند الضرورة ، تتم إضافة القوة الخارجية الميكانيكية للتحريك. بعد اكتمال التصفية والتجانس ، تنخفض درجة الحرارة لجعل السائل الزجاجي يصل بشكل موحد إلى اللزوجة المناسبة لمتطلبات التشكيل.
يحدث الصهر في فرن صهر الزجاج. صهر مستمر في أفران حمامات السباحة للإنتاج بالجملة. يتم إضافة مواد الخلطة في أحد طرفي الفرن ، ويتم تفريغ السائل الزجاجي المتشكل في الطرف الآخر. يتم صهرها بشكل متقطع في فرن بوتقة على دفعات صغيرة.
تشكيل
تتم معالجة السائل الزجاجي في منتجات ذات هندسة ثابتة. عندما يتم تبريد الزجاج ، فإنه يتغير من الحالة السائلة ، الحالة البلاستيكية إلى الحالة الصلبة ، والتي تربط بين مراحل الإنتاج لتغذية الزجاج واستصلاحه وتشكيله وتشكيله. عند انتقاء المواد يدويًا ، تكون لزوجة السائل الزجاجي عادة 102.2Pa · s ؛ عند إجراء التغذية التلقائية الميكانيكية ، تكون 102-103 باسكال ، أي ما يعادل 10-100 ضعف لزوجة السائل الزجاجي عندما يكون صافيًا. عادة ما تكون اللزوجة المناسبة لقطرة الزجاج في القالب 103.5Pa · s ، ويجب أن تكون اللزوجة 106Pa · s أثناء إزالة القوالب. في نطاق اللدونة هذا ، يتعرض مزيج الزجاج لعمليات القص والالتصاق والنفخ والتقويم وعمليات التشكيل الأخرى. إذا كان وقت الإنتاج طويلًا ، فمن الضروري ضبط تركيبة الزجاج بحيث يصبح انتقال اللزوجة أكثر اعتدالًا وميل التبلور صغيرًا ، وذلك لتجنب التصلب والتبلور بسرعة كبيرة أثناء عملية التشكيل. تتضمن طرق تشكيل الزجاج الشائعة الاستخدام طريقة النفخ وطريقة الضغط وطريقة الرسم وطريقة الصب وطريقة الصقل وما إلى ذلك.