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石英玻璃管是一种高纯度的无机非金属材料,其具有高耐高温、耐腐蚀、低热膨胀系数、良好的透明性等优良的物理和化学性质,成为了航空、航天、光学、化工等领域中不可或缺的重要材料。由于它具有很高的硬度和脆性,所以石英玻璃管的加工难度相对较大。
石英玻璃管的加工过程主要包括切割、抛光、钻孔、热成型、接合等几个关键工序。其中,切割是基础的加工工序,其目的是将石英玻璃棒根据需要的长度切割成为石英玻璃管。在切割过程中,切割机的切割盘上使用鸽尾石(Carborundum)磨料,将玻璃管沿着切割线切割,并使用辊道辅助控制,调整旋转速度和前推力找到好的加工参数。创造裂纹后使用火把将其断开,得到所需要的玻璃管。
抛光是为了去掉切割后的锋利边缘,改善表面质量,而保证粗糙度匹配。抛光需要非常高的技术和经验,大多数工人需要长期实践才能熟练掌握。目前,比较常用的抛光方法是采用磨砂纸、钻研石等不同颗粒度的磨料和氧化锆球、氧化铝等微粉,通过磨擦和摩擦来逐步打磨表面,以达到所需的光洁度。
钻孔是将石英玻璃管加工成为具有透气、加热等特殊功能的管子。其中,钻孔的准确性、平整度和孔洞质量都是影响加工质量的重要因素,而现代钻孔设备的出现已经极大地提高了石英玻璃管的加工水平。
热成型是将加工好的石英玻璃管通过吹管机、火炬等工具进行加热和形变,使石英玻璃管的形状、大小满足需求。在热成型过程中,由于管子的硬度和脆性,其加工难度相对较大,需要经验丰富的工人掌握相关技能,才能确保加工效果。
接合是将多个石英玻璃管或者其他材料进行支或疏,将其粘合在一起,形成一个完整的元件。不同的接合方法包括火种烧结法、光接合法、真空接合和水泡接合法等。其中,火种烧结法通常用于石英玻璃管的加工,其加工成本相对较低,但是操作过程中需要严格控制温度,否则会导致石英玻璃管的熔化而引起成品质量不佳。
总结来说,石英玻璃管的加工难度相对较大,需要经验丰富的工人掌握相关技能,加工过程需要时间和耐心。超低温高真空管的研发和制造,是目前石英玻璃管加工的前沿和热点,可以广泛应用于精密仪器、半导体、生物医学等领域。