Ventana de zafiro para horno de alta temperatura
Durante el uso de hornos industriales y cámaras de vacío, la ventana de visualización estará sujeta a muy alta presión y alta temperatura de trabajo.Para garantizar la seguridad de los experimentadores, la ventana de visualización debe ser firme, confiable, resistente a altas temperaturas y también tiene excelentes propiedades ópticas.El zafiro sintético es un material ideal como ventana de ventana.
El zafiro tiene la ventaja de su resistencia a la presión: puede soportar la presión antes de romperse.El zafiro tiene una resistencia a la presión de aproximadamente 2 GPa.Por el contrario, el acero tiene una resistencia a la presión de 250 MPa (casi 8 veces menos que el zafiro) y Gorilla Glass (™) tiene una resistencia a la presión de 900 MPa (menos de la mitad que el zafiro).Mientras tanto, el zafiro tiene excelentes propiedades químicas y es inerte para casi todos los productos químicos, lo que lo hace adecuado para donde hay materiales corrosivos.Tiene una conductividad térmica muy baja, 25 W m'(-1) K^(-1), y un coeficiente de dilatación térmica muy bajo de 5,8×10^6/C: sin deformación ni expansión de las condiciones térmicas a altas o altas temperaturasSea cual sea su diseño, puede estar seguro de que tiene el mismo tamaño y tolerancias a 100 metros bajo el mar o 40K en órbita.
Hemos utilizado estas características de fuerza y ventanas resistentes a los arañazos en aplicaciones de clientes, incluidas cámaras de vacío y hornos de alta temperatura.
La ventana de zafiro para horno tiene una excelente transmisión en el rango de 300nm a 5500nm (que cubre áreas ultravioleta, visible e infrarroja) y picos a tasas de transmisión de casi el 90% en longitudes de onda de 300nm a 500nm.El zafiro es un material de doble refracción, por lo que muchas de sus propiedades ópticas dependerán de la orientación del cristal.En su eje normal, su índice de refracción oscila entre 1,796 a 350nm y 1,761 a 750nm, e incluso si la temperatura cambia significativamente, cambia muy poco.Debido a su buena transmisión de luz y su amplio rango de longitud de onda, a menudo usamos ventanas de zafiro en diseños de lentes infrarrojos en hornos cuando los lentes más comunes no son adecuados.
Aquí hay una fórmula de cálculo de experiencia del grosor de la ventana de visualización de zafiro:
Th=√( 1.1 x P x r² x SF/MR)
dónde:
Th = Espesor de la ventana (mm)
P = Presión de uso de diseño (PSI),
r = Radio no soportado (mm),
SF = Factor de seguridad (4 a 6) (rango sugerido, puede usar otros factores),
MR = Módulo de ruptura (PSI).Zafiro como 65000PSI
Por ejemplo, una ventana de zafiro con un diámetro de 100 mm y un radio sin soporte de 45 mm utilizada en un entorno con presión diferencial de 5 atmósferas debe tener un espesor de ~3,5 mm (factor de seguridad 5).
