Sapphire-ikkuna korkean lämpötilan uuniin

Teollisuusuunien ja tyhjiökammioiden käytön aikana näkymäikkunaan kohdistuu erittäin korkea paine ja korkea työlämpötila.Kokeilijoiden turvallisuuden varmistamiseksi näkymäikkunan tulee olla kiinteä, luotettava, korkeita lämpötiloja kestävä, sillä on myös erinomaiset optiset ominaisuudet.Synteettinen safiiri on ihanteellinen materiaali näkymäikkunaksi.

Safiirin etuna on sen painelujuus: se kestää painetta ennen repeämistä.Safiirin painelujuus on noin 2 GPa.Sitä vastoin teräksen painelujuus on 250 MPa (melkein 8 kertaa vähemmän kuin safiirin) ja gorillalasin (™) painelujuus on 900 MPa (alle puolet safiirista).Safiirilla on puolestaan ​​erinomaiset kemialliset ominaisuudet ja se on inertti lähes kaikille kemikaaleille, joten se sopii kohteisiin, joissa on syövyttäviä aineita.Sillä on erittäin alhainen lämmönjohtavuus, 25 W m'(-1) K^(-1) ja erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin 5,8×10^6/C: ei muodonmuutoksia tai lämpöolosuhteiden laajenemista korkealla tai korkealla. lämpötilat.Suunnittelemastasi riippumatta voit varmistaa, että sen koko ja toleranssit ovat samat 100 metrin syvyydessä meren alla tai 40 kilotavussa kiertoradalla.

Olemme käyttäneet näitä lujuus- ja naarmuuntumattomia ikkunoita asiakassovelluksissa, kuten tyhjiökammioissa ja korkean lämpötilan uuneissa.

Uunin safiiri-ikkunalla on erinomainen läpäisyalue 300 nm - 5 500 nm (kattaen ultravioletti-, näkyvät ja infrapuna-alueet) ja huiput ovat lähes 90 % lähetysnopeuksilla 300 nm - 500 nm aallonpituuksilla.Safiiri on kaksinkertainen taittomateriaali, joten monet sen optisista ominaisuuksista riippuvat kiteen suunnasta.Normaalilla akselillaan sen taitekerroin vaihtelee 1,796:sta 350 nm:ssä 1,761:een 750 nm:ssä, ja vaikka lämpötila muuttuisi merkittävästi, se muuttuu hyvin vähän.Hyvän valonläpäisynsä ja laajan aallonpituusalueensa ansiosta käytämme usein safiiri-ikkunaa infrapunalinssien malleissa uuneissa, kun yleisemmät lasit eivät sovellu.

Tässä on safiirinäkymäikkunan paksuuden kokemuslaskentakaava:

Th=√(1,1 x P x r² x SF/MR)

missä:

Th = ikkunan paksuus (mm)

P = Suunniteltu käyttöpaine (PSI),

r = ei-tuettu säde (mm),

SF = Turvallisuuskerroin (4-6) (suositeltu alue, voi käyttää muita tekijöitä),

MR = murtuman moduuli (PSI).Sapphire kuin 65000PSI

Esimerkiksi Sapphire-ikkunan, jonka halkaisija on 100 mm ja tukematon säde 45 mm, jota käytetään ympäristössä, jossa paine-ero on 5 ilmakehää, tulisi olla ~3,5 mm (turvallisuustekijä 5).