
为什么0.1°C的精确度在玻璃退火过程中如此重要?
有没有过这样的经历:实验室里的玻璃器皿突然就裂开了?没有任何预兆,也没有受到任何撞击。只是突然出现了裂缝。 通常,这是由于内部应力造成的。如果在退火过程中温度有哪怕几度的波动,那其实就是在给玻璃埋下定时炸弹。这就是为什么我们如此重视0.1°C的精确度。当使用硼硅酸盐或石英材质的玻璃时,“差不多就行”是远远不够的。
秘诀在于双管结构
大多数人使用单管式加热器,但问题在于:这样会导致局部过热或过冷的情况,温度分布不均。 我们改用双管式红外加热器,因为这种结构能够更均匀地分散热量。它能让玻璃的受热面更大,同时保持稳定的温度分布。再加上精度达0.1°C的控制器,那些导致玻璃破裂的温度梯度问题就迎刃而解了。
找到最佳温度点
玻璃从可塑状态变为坚硬状态时,有一个很小的温度区间。 如果温度过高,玻璃就会变形;如果温度过低,应力则仍会留在玻璃内部。 我们使用红外加热元件,因为它们能立即响应指令。一旦PID控制器发出信号,加热器就会立刻反应。这样就避免了那种缓慢的老式电阻式加热器所带来的“温度超调”问题。它的响应速度很快,而且非常精确。
折衡之处(实话实说)
不过,这种高精度并不是那么容易实现的。 高精度的红外加热装置会对电源系统带来很大压力。你不能简单地将其连接到普通的继电器上,那样是行不通的。你需要使用高频SCR或晶闸管来确保温度始终保持在0.1°C的精度范围内。 另外需要提醒的是:高功率密度意味着,如果冷却风扇停止工作,加热元件的寿命可能会急剧缩短。因此,确保你的设备能够承受相应的热量负荷,否则在关键时刻,温度控制就无法做到精准无误了。 不过,一旦一切准备就绪,你就可以放心地让玻璃在真空或高压环境下工作,而不必担心它会发生破裂。