Miten lasin lämpökarkaisu toimii?
Tekniset lasit, kuten esimerkiksi Borosilikaattilasi, Soodakalkkilasi, Kvartsilasi tai Safiirilasi, ovat tärkeässä asemassa optisten prosessien tarkkailussa. Alla käsittelemme lasin lämpökarkaisua.
Mikä on lasin lämpökarkaisu?
Lämpökarkaisussa lasi kuumennetaan noin 100 °C transformaatiolämpötilaa korkeammalle. Transformaatiolämpötilassa lasi jäähdytyksen aikana siirtyy plastisesta tilasta jäykkään tilaan. Tähän tarkoitukseen materiaali kuumennetaan karkaisuun tarkoitetussa uunissa noin 620–670 °C:een ja jäähdytetään sitten puhaltamalla ilmaa.
Jäähdytysprosessin alussa lasin jännitys on tasainen koko poikkileikkauksen yli. Lasin pinta jäähtyy edelleen ja supistuu. Lasin vielä jäähtymätön ydin vastustaa tätä. Tästä johtuen lasin pinnalle syntyy vetojännityksiä ja ytimeen puristusjännityksiä.
Kuitenkin nämä jännitykset osoittavat tässä vaiheessa edelleen hyvin vähän eroa, sillä ne häviävät nopeasti suuren viskositeetin vuoksi. Siksi alkulämpötila on erittäin tärkeä vetojännitysten vähentämisessä.
Jos alkulämpötila valitaan liian matalaksi ja ytimen viskositeetti on liian korkea, syntyvät sisäiset jännitykset voivat johtaa lasin rikkoutumiseen. Ohjatun, nopean jäähdytyksen seurauksena lasin pinta kutistuu enemmän kuin ydin. Tästä seuraa, että materiaalissa kehittyy määritelty jäännösjännitys, joka antaa lasille suuremman lujuuden.
Mitkä ovat lämpökarkaistun lasin edut?
Hyvin tärkeä seikka on turvallisuus rikkoutumista vastaan. Tätä merkittävästi parantaa lasin lämpökarkaisu. Lämpökarkaistulla lasilla on erilainen murtumiskäyttäytyminen verrattuna perinteiseen float-lasiin. Lämpökarkaistu näkölasi ei rikkoudu suuriksi, teräväreunaisiksi siruiksi. Rikkoutuessaan se pirstoutuu pieniksi, melko pyöreiksi kappaleiksi. Tämä estää vakavat viillot. Tämän seurauksena myös alueen puhdistuksen yhteydessä syntyvät viillot ovat käytännössä poissuljettuja.
Lämpökarkaisu lisää huomattavasti naarmunkestävyyttä. Kuitenkin myöhemmät pinnan vauriot naarmujen seurauksena vähentävät lämpökarkaistuksen esijännitystä ja siten myös lasin paineenkestävyyttä. Lämpökarkaistussa lasissa paineenkestävyys on merkittävästi parantunut. Tämä on erityisen hyödyllistä prosessin tarkkailussa näkölasiasetelmien avulla. Toinen tärkeä lämpökarkaisun tuoma etu on lämpötilasyklien kestävyyden kasvu. Karkaisemattoman borosilikaattilasin lämpötilasyklien kestävyys on 133 °C. Sen sijaan lämpökarkaistun borosilikaattilasin lämpötilasyklien kestävyys on +230 °C. Tämä lämpötilasyklien kestävyyden kasvu tarjoaa merkittävän edun prosesseissa, joissa käyttölämpötilat muuttuvat nopeasti.
Mitkä lasityypit voidaan lämpökarkaista?
| Borosilikaattilasi | → | mahdollista |
| Soodakalkkilasi | → | mahdollista |
| Kvartsilasi | → | ei mahdollista |
| Safiirilasi | → | ei mahdollista |
Saatavilla olevien lasityyppien moninaisuuden vuoksi yllä on käsitelty vain Lasimateriaalit, jotka ovat ensisijaisesti ACI:n asiakkaiden sovellusalueilla käytettyjä.
Haluatko henkilökohtaista neuvontaa?
Suora yhteydenotto
Onko sinulla kysymyksiä tuotteistamme tai palveluistamme? Haluaisitko henkilökohtaista neuvontaa johonkin tiettyyn asiaan? Älä epäröi ottaa meihin suoraan yhteyttä! Asiantuntijamme ovat käytettävissäsi ja auttavat mielellään.