Сапфировое окно для высокотемпературной печи

Во время использования промышленных печей и вакуумных камер смотровое окно будет подвергаться очень высокому давлению и высокой рабочей температуре.В целях обеспечения безопасности экспериментаторов смотровое окно должно быть прочным, надежным, устойчивым к высоким температурам, а также иметь отличные оптические свойства.Синтетический сапфир — идеальный материал в качестве смотрового окна.

Преимущество сапфира в его прочности на сжатие: он может выдержать давление до разрыва.Сапфир имеет прочность на сжатие около 2 ГПа.Напротив, сталь имеет прочность на сжатие 250 МПа (почти в 8 раз меньше, чем у сапфира), а стекло гориллы (™) имеет прочность на сжатие 900 МПа (меньше половины сапфира).Между тем, сапфир обладает превосходными химическими свойствами и инертен почти ко всем химическим веществам, что делает его пригодным для использования там, где присутствуют коррозионно-активные материалы.Он имеет очень низкую теплопроводность, 25 Вт м'(-1) K^(-1) и очень низкий коэффициент теплового расширения 5,8×10^6/C: отсутствие деформации или расширения тепловых условий при высоких или высоких температурах. температуры.Какой бы ни была ваша конструкция, вы можете убедиться, что она имеет одинаковые размеры и допуски на глубине 100 метров под водой или на высоте 40 км на орбите.

Мы использовали эти характеристики прочных и устойчивых к царапинам окон в приложениях клиентов, включая вакуумные камеры и высокотемпературные печи.

Сапфировое окно для печи имеет превосходную передачу в диапазоне от 300 до 5500 нм (покрывая ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области) и достигает максимальной скорости передачи почти 90% при длинах волн от 300 до 500 нм.Сапфир — материал с двойным преломлением, поэтому многие его оптические свойства будут зависеть от ориентации кристалла.По оси нормали его показатель преломления колеблется от 1,796 на 350 нм до 1,761 на 750 нм, и даже при значительных изменениях температуры он изменяется очень мало.Благодаря хорошему светопропусканию и широкому диапазону длин волн мы часто используем сапфировое окно в конструкциях инфракрасных линз в печах, когда более обычные стекла не подходят.

Вот формула расчета опыта толщины сапфирового окна просмотра:

Th=√( 1,1 x P x r² x SF/MR)

куда:

Th=толщина окна (мм)

P = расчетное рабочее давление (PSI),

r = неподдерживаемый радиус (мм),

SF = коэффициент безопасности (от 4 до 6) (предлагаемый диапазон, можно использовать другие коэффициенты),

MR = модуль разрыва (PSI).Сапфир как 65000PSI

Например, сапфировое окно диаметром 100 мм и безопорным радиусом 45 мм, используемое в среде с перепадом давления 5 атмосфер, должно иметь толщину ~3,5 мм (коэффициент безопасности 5).