
在实验室玻璃器皿退火处理中控制好温度
有没有过这样的经历:实验室用的玻璃器皿突然就碎了?没有任何预警,也没有受到任何撞击,就莫名其妙地裂开了。这真是令人沮丧。通常,这种情况是由于在退火过程中内部应力没有得到有效消除所导致的。如果温度有哪怕几度的波动,那其实就是在拿玻璃器皿冒险。
因此,我们使用透明石英红外线加热管。这种加热管能够精确地控制所需的热量,从而有效消除玻璃器皿中的应力。
关键在于缓慢降温
其实,退火处理并不是简单地将热量施加到玻璃上而已。关键在于如何让温度慢慢下降。为避免玻璃破裂,玻璃必须一直保持在理想的退火温度下,不能有任何波动。
我们使用高纯度的透明石英管,并配合PID控制器,这样就可以以0.1°C的精度来调整温度。由于使用了透明石英,短波红外辐射可以直接穿透玻璃,因此不会出现对流式烤箱中常见的延迟现象。当控制器减少热量供应时,玻璃会立刻冷却下来,从而避免因温度过高而导致玻璃损坏的情况。
硬件方面的考虑
我们选择熔融石英作为加热管的材料。因为它能够承受快速的加热和冷却过程而不会变形。此外,整个加热管上的温度也保持一致,不会出现局部过热的情况,从而导致玻璃变形。
一个小贴士:确保电源稳定。电压波动会影响温度控制。如果电网不稳定,那就需要使用稳压器。否则,想要达到0.1°C的精度就只能算是幻想了。
几点注意事项
高精度的红外加热会对传感器造成很大压力。不能只使用普通的热电偶,那样肯定不行。必须使用高品质的Pt100铂电阻温度计才能准确监测温度。
另外,透明石英非常容易破碎。哪怕是手指上的指纹或油脂污渍,都可能造成局部过热,从而提前毁坏加热丝。所以,请务必戴上手套,小心处理这些玻璃器皿,否则你将不得不频繁更换它们。