Сапфирен прозорец за високотемпературна пещ

По време на използването на промишлени пещи и вакуумни камери прозорецът на прозореца ще бъде подложен на много високо налягане и висока работна температура.За да се гарантира безопасността на експериментаторите, прозорецът на прозореца трябва да бъде твърд, надежден, устойчив на висока температура и също така да има отлични оптични свойства.Синтетичният сапфир е идеален материал като прозорец за изглед.

Сапфирът има предимството на своята якост на натиск: той може да издържи на натиска преди разкъсване.Сапфирът има якост на натиск от приблизително 2 GPa.За разлика от това стоманата има якост на натиск от 250 MPa (почти 8 пъти по-малко от сапфира), а Gorilla Glass (™) има якост на натиск от 900 MPa (по-малко от половината от сапфира).Междувременно сапфирът има отлични химически свойства и е инертен за почти всички химикали, което го прави подходящ за места, където има корозивни материали.Има много ниска топлопроводимост, 25 W m'(-1) K^(-1), и много нисък коефициент на термично разширение от 5,8×10^6/C: няма деформация или разширение на топлинни условия при високи или високи температури.Какъвто и да е вашият дизайн, можете да се уверите, че има същия размер и допустими отклонения на 100 метра под морето или 40K в орбита.

Ние сме използвали тези характеристики на здравина и устойчиви на надраскване прозорци в клиентски приложения, включително вакуумни камери и високотемпературни пещи.

Сапфиреният прозорец за пещ има отлично предаване в диапазона от 300 nm до 5500 nm (покриващи ултравиолетови, видими и инфрачервени зони) и пикове при скорости на предаване от почти 90% при дължини на вълните от 300 nm до 500 nm.Сапфирът е двойно пречупващ материал, така че много от неговите оптични свойства ще зависят от ориентацията на кристала.По нормалната си ос неговият индекс на пречупване варира от 1,796 при 350 nm до 1,761 при 750 nm и дори температурата да се промени значително, тя се променя много малко.Поради добрата му пропускливост на светлина и широкия диапазон на дължината на вълната, ние често използваме сапфирен прозорец в дизайни на инфрачервени лещи в пещи, когато по-често срещаните стъкла не са подходящи.

Ето формула за изчисление на опит за дебелината на сапфирен прозорец за изглед:

Th=√(1,1 x P x r² x SF/MR)

където:

Th=Дебелина на прозореца (mm)

P = Проектно налягане (PSI),

r = Неподдържан радиус (mm),

SF = Коефициент на безопасност (4 до 6) (предложен диапазон, може да използва други фактори),

MR = Модул на разкъсване (PSI).Сапфир като 65000PSI

Например сапфирен прозорец с диаметър 100 mm и неподдържан радиус 45 mm, използван в среда с разлика в налягането от 5 атмосфери, трябва да има дебелина ~3,5 mm (коефициент на безопасност 5).