solidworks小型石英熔融加热装置设计(3)
时间:2018-05-21 22:48 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
总的来说，常用的石英熔炼方法有电熔法和气炼法，电熔法制成的石英玻璃透明程度高，能耗小，但是装备和文修成本高，操作复杂；而气炼法操作简便，成本低，但生产出的石英玻璃杂质含量高，气泡多，能耗高。 1.3 近期国内外发展方向 近期新兴的加热方式还有等离子体熔融法和激光熔融法等。 1.3.1 高频等离子加热 等离子法是在石英管外面缠绕大量的线圈，将氢气、氧气等通过石英管，然后给线圈通高频交流电，这样线圈中将会产生强大的磁场，磁场产生的强大能量将氢气和氧气分子变为高频等离子，并以射流的方式冲出石英管，在管口处形成冲击火焰，火焰的温度将高达2000℃，然后用产生的火焰将石英粉或石英砂熔化[9]。这种方法产生的火焰温度高，可迅速将石英粉熔化，冷却后，将生成硬度极高的石英玻璃，可用来制造石英坩埚或其他耐高温材料。但是等离子法加热对设备要求较高且不易控制，还并不完善，所以并没有大量投入使用。 1.3.2 激光熔融 激光熔融法是指利用高频激光器产生激光，通过一系列光学仪器使其打在石英石表面的某个区域，然后旋转石英将其均匀加热，石英下面放置一个载体用来承接熔化掉落的石英[10]。因为激光发生器成本较高，且激光加热区域有限，能量利用率不高，目前激光熔融法只停留在实验阶段，并没有投入使用。 1.3.3 组合熔融 组合熔融法是指将真空加热法生成的透明石英块切割成正优尔面体，将这些正优尔面体面靠面组合在一起，放在气练炉中加热，这样，表面的部分首先被加热融化，冷却后，不同优尔面体熔化的面互相粘结，这些优尔面体就形成一个整体[11]。这种方法克服了电熔法受炉子空间限制而不能制造大块石英玻璃晶体的缺点。 目前大多数石英熔炉仍是电熔炉，但这些电熔炉一般都存在着能耗过高的问题，本文在实验后通过模拟对石英的加热方式进行了研究，并提出了一个行之有效的石英熔炉加热装置设计方案。 2 熔融石英温度特性研究 对得到石英随温度的变化特性，进行了专门的实验。 2.1 原料 实验的原料为石英石、稀盐酸、稀硫酸、草酸等。 2.2 实验设备 2.2.1 小型石英破碎机 本次实验用的破碎机为颚式破碎机，鄂式破碎机简称为颚破，。由两块钢板组成破碎腔，分别为动颚和静颚，模拟动物的两颚的上下运动而完成物料破碎作业[11]。 颚式破碎机工作时，固定不动的一块板为静鄂，垂直固定在机体前臂上；另一块倾斜的板为动颚，可以上下运动，与固定鄂板形成上大下小的破碎腔。工作时，动颚会朝着静颚运动，有频率地分开或靠近。分开时，物料将会进入破碎腔，成品从下部流出；靠近时，会产生挤压效果，从而使石英破碎。 (责任编辑：qin) |