Finestra in zaffiro per forno ad alta temperatura
Durante l'uso di forni industriali e camere a vuoto, la finestra del viewport sarà sottoposta a pressioni molto elevate e temperature di esercizio elevate.Per garantire la sicurezza degli sperimentatori, la finestra del viewport deve essere solida, affidabile, resistente alle alte temperature, ha anche eccellenti proprietà ottiche.Lo zaffiro sintetico è un materiale ideale come finestra panoramica.
Lo zaffiro ha il vantaggio della sua forza di pressione: può resistere alla pressione prima della rottura.Lo zaffiro ha una forza di pressione di circa 2 GPa.Al contrario, l'acciaio ha una resistenza alla pressione di 250 MPa (quasi 8 volte inferiore allo zaffiro) e il vetro gorilla (™) ha una resistenza alla pressione di 900 MPa (meno della metà dello zaffiro).Lo zaffiro, nel frattempo, ha eccellenti proprietà chimiche ed è inerte per quasi tutti i prodotti chimici, il che lo rende adatto dove sono presenti materiali corrosivi.Ha una conducibilità termica molto bassa, 25 W m'(-1) K^(-1), e un coefficiente di dilatazione termica molto basso di 5,8×10^6/C: nessuna deformazione o espansione delle condizioni termiche ad alta o alta temperature.Qualunque sia il tuo progetto, puoi assicurarti che abbia le stesse dimensioni e tolleranze a 100 metri sotto il mare o 40K in orbita.
Abbiamo utilizzato queste caratteristiche di finestre resistenti e antigraffio nelle applicazioni dei clienti, comprese le camere a vuoto e i forni ad alta temperatura.
La finestra in zaffiro per il forno ha un'eccellente trasmissione nella gamma da 300 nm a 5500 nm (che copre le aree ultraviolette, visibili e infrarosse) e picchi a velocità di trasmissione di quasi il 90% a lunghezze d'onda da 300 nm a 500 nm.Lo zaffiro è un materiale a doppia rifrazione, quindi molte delle sue proprietà ottiche dipenderanno dall'orientamento del cristallo.Sul suo asse normale, il suo indice di rifrazione varia da 1,796 a 350 nm a 1,761 a 750 nm e, anche se la temperatura cambia in modo significativo, cambia molto poco.Grazie alla sua buona trasmissione della luce e all'ampia gamma di lunghezze d'onda, utilizziamo spesso la finestra in zaffiro nei modelli di lenti a infrarossi nei forni quando gli occhiali più comuni non sono adatti.
Ecco una formula di calcolo dell'esperienza dello spessore per la finestra dello zaffiro:
Th=√( 1,1 x P x r² x SF/MR)
dove:
Th=Spessore della finestra (mm)
P = pressione di utilizzo di progetto (PSI),
r = raggio non supportato (mm),
SF = Fattore di sicurezza (da 4 a 6) (intervallo suggerito, può utilizzare altri fattori),
MR = Modulo di rottura (PSI).Zaffiro come 65000PSI
Ad esempio, la finestra in zaffiro con diametro 100 mm e raggio non supportato 45 mm utilizzata in un ambiente con differenziale di pressione di 5 atmosfere dovrebbe avere uno spessore di circa 3,5 mm (fattore di sicurezza 5).
