石英玻璃膨胀系数很小,一般厚度石英管不会有应力,用不着退火,但是厚度很大的制品或厚度不均匀的产品,常常产生应力,需要退火消除应力,需退火的产品有:光学石英玻璃和厚度极不均匀的仪器器皿.退火点温度:电熔产品1215℃,气炼产品1180℃,合成石英玻璃和截紫外石英玻璃(UV管)退火温度要更低一些,但最低也不应小于1150℃.石英仪器器皿消除应力,也可以在灯工台上进行,加工到最后慢慢撤火,吧石英灯的氧气关小些,氢气量大一些,火焰温度下降一些,将加工仪器烘烤一遍,也能起到退火作用.
光学石英玻璃退火可在熔制过程中进行,将熔制好的玻璃控制降温速度来退火,降温速度如下.
1250~1000℃每小时降温速度10~15℃.
1000~900℃每个小时降温速度15~25℃.
900~700℃每小时降温速度20~25℃.
350℃以下自然冷却.
光学石英玻璃如果在加工退火\退火炉可采用4面加热的电炉,炉子应配有控温、恒温设备。产品装炉前要用HF酸清洗表面,再用去离子水清洗,用纱布擦干,操作要戴手套,严禁用手直接触摸。炉子耐火材料用硅砖或石英陶瓷,要用钠含量少的耐火材料,最好用石英棉,有耐温有保温有无钠离子,目的防止析晶。炉底用石英板垫平。铺上薄薄一层高纯石英砂,将退火产品放在砂上,再用高纯石英砂埋起来。低温时,20~300℃不要急升温,否则会炸裂,300~1150℃时升温速率100℃/h,到达退火温度进行保温,保温时间根据产品厚度确定,保温时间不宜过长,防止析晶,如果需要可适当加高温度,可以减少保温时间。降温速度如下。
1200~1000℃每小时降温速度10~15℃。
1000~700℃每个小时降温速度15~20℃.
700~350℃每小时降温速度25~30℃.
350℃以下自然冷却.
石英砖退火:将油压机刚压制好的石英砖用吊车吊入退火炉内,退火炉用保温材料砌成,退火炉不需要加热,用刚出炉的赤热砂吧石英砖埋上。慢慢自然冷却。
石英仪器器皿退火炉一般为箱形,大小根据退火产品自行设计,上盖做成炉门,装出炉非常方便;炉内耐火材料为石英玻璃棉,特点是又保温又耐火,同时Na、K等碱金属元素很少,保证石英玻璃退火后不析晶,保持原来的光泽度,能提高产品的使用寿命,采用石英管固定石英棉,石英管内穿电炉丝做加热元件,采用可控硅调压器为电源设备,温度自控,升温、恒温、降温都能自动控制。
石英玻璃仪器器皿和电光源泡壳不一定都要退火,当产品有自爆或使用时炸裂才退火,或者用应力仪检查,应力较大时才退火。
退火的目的是消除产品应力,要分析应力产生的原因,有时是因为析晶点产生的应力,采用退火无效。石英陶瓷炸裂是因为方石英含量超过3%,退火无效,反而会加深炸裂,因为石英陶瓷退火时方石英含量又一次增加。