Почему значение 0,1°C имеет такое большое значение при термообработке стекла
При работе с лабораторным стеклом основной проблемой является внутреннее напряжение в стекле. Если стекло охлаждается слишком быстро или неравномерно, возникают крошечные, невидимые трещины. Эти трещины похожи на маленькие „бомбы“. Одно небольшое ударное воздействие или резкий изменение температуры может привести к тому, что всё стекло разобьется.
Чтобы этого избежать, мы используем инфракрасные нагреватели, которые способны поддерживать температуру с точностью до 0,1°C.
Суть процесса термообработки заключается в том, чтобы довести стекло до его температуры перехода и сохранять её на этом уровне. Если температура будет отклоняться хотя бы на несколько градусов, это может привести к возникновению новых напряжений в стекле.
Поэтому мы используем высокоточные инфракрасные нагреватели. Они реагируют мгновенно. У обычных резистивных нагревателей есть задержка, а инфракрасные нагреватели позволяют регулировать температуру в реальном времени. Это помогает избежать возникновения „горячих точек“, которые могут повредить форму колбы или трубки с точными размерами.
Мы используем коротковолновый инфракрасный свет, потому что он проникает глубоко в структуру стекла. Нам необходимо, чтобы тепло достигло не только поверхности стекла, но и его ядра. Для этого мы используем контроллеры PID и термопары, которые реагируют быстро.
Но есть один недостаток: эти инфракрасные нагреватели генерируют огромное количество тепла в небольшом пространстве. Если правильно не настроить систему охлаждения и защиту, это может повредить датчики и провода управления. Это требует тщательной настройки.
Когда температура поддерживается в пределах 0,1°C, молекулы стекла имеют достаточно времени для перестановки без каких-либо напряжений. В результате получается лабораторный прибор, который является стабильным и долговечным.
Всё сводится к медленному и плавному охлаждению – это единственный способ гарантировать, что стекло не разобьется под действием давления в лаборатории.