Чому саме 0,1°C має значення під час роботи з лабораторним склом
Якщо ви коли-небудь працювали зі склом лабораторного класу, ви знаєте, наскільки це важливо. У цих контейнерах часто зберігаються хімікати, які можуть спричинити проблеми. Якщо після охолодження у склі залишається занадто великий внутрішній напруговий стан, то весь контейнер може просто розтріскуватися.
Саме тому ми так приділяємо увагу процесу термообробки. Ми використовуємо високоточне інфрачервоне нагрівання для точного контролю температури під час охолодження.
Проблеми, пов’язані з незначними коливаннями температури
Під час роботи з боросилікатним чи кварцовим склом існує дуже вузький діапазон температур, у якому скло залишається „пластичним“ та придатним до формування. Якщо температура зміниться на два-три градуси, це може призвести до проблем. У результаті на стінках скла утворюються нерівномірні зони температури, що призводить до теплового шоку. Ми контролюємо температуру з точністю до 0,1°C. Це може здатися зайвим, але це єдиний спосіб забезпечити рівномірне розташування молекул у склі.
Чому ми обрали інфрачервоне нагрівання
Ми відмовилися від звичайного нагрівання з простої причини – конвекція повітря є занадто повільною. Інфрачервоне випромінювання діє безпосередньо на скло. Ми можемо контролювати поверхню контейнера, не потрібно нагрівати всю камеру до однакової температури. Це швидше та ефективніше. Крім того, це дає нам можливість краще контролювати процес охолодження.
Приховані проблеми
Це не так просто, як може здатися. Для досягнення точності 0,1°C потрібні значні зусилля. Неможливо просто підключити ці елементи до звичайного реле та сподіватися на краще. Нам потрібні високоякісні контролери PID та термопари. Якщо є будь-які перешкоди у живленні, точність зникає. Крім того, потрібно правильно розташовувати елементи нагріву – інакше у склі утворяться „холодні зони“.
Усунення внутрішнього напругового стану
Метою є усунення всього внутрішнього напругового стану у склі. Ми тримаємо скло на цій оптимальній температурі, а потім дозволяємо температурі знижуватися дуже повільно – іноді лише на 1°C на годину. Це вимагає терпіння, але це ефективно. Коли ми досягаємо такого рівня точності, скло стає надзвичайно стабільним. Його можна помістити у центрифугу чи автоклав, не хвилюючись про можливий розтріск.