剛玉管高溫炸裂原因分析

高溫管式爐、立式管式爐、氣氛CVD系統(tǒng)，使用剛玉爐管作為加熱腔的高純玉爐管(或剛玉制品)，在利用其高純高溫的優(yōu)良特性的同時，必須遵循剛玉材質(zhì)的固有特性(耐熱震性比較差，不耐急冷熱)，在使用中慎重操作，不當(dāng)操作會導(dǎo)致爐管和坩堝破裂(不能使用的父母，請慎重購買)
爐管或坩堝爆裂的原因分析：
A.溫差太大:
1.使用高溫爐管(或剛玉制品)時，控制5度/分鐘的加冷速度，越慢越好。急冷急熱是剛玉爐管斷裂的主要原因之一，常壓下的使用溫度一般不超過1650℃
2.請始終保持管道清潔，使用后及時清理爐管內(nèi)壁，不要在管道中殘留一些樣品，以免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。高溫區(qū)域應(yīng)避免混入雜質(zhì)，尤其是金屬碎片和含有K2O、Na2O、CaO、SiO2等的非金屬礦物原料，否則容易形成低溫共熔物，導(dǎo)致剛玉管破損開裂；
3.放樣取樣時不要高于150度，要慢慢從邊緣向中心推進。高溫取樣和取樣是剛玉管斷裂的主要原因。不要用低溫物體接觸高溫爐管，避免將剛玉管直接插入高溫爐中。冷卻時，程序應(yīng)冷卻至300度，然后自然冷卻。冷卻速度應(yīng)控制在5℃左右，不能用風(fēng)冷或冷卻水間接冷卻。應(yīng)避免高純度剛玉爐管局部突然冷卻，尤其是熱剛玉管，應(yīng)避免直接放直接放置在常溫耐火磚或耐火纖維毯上，否則容易爆裂。同時，避免高溫蓄熱量大的燒結(jié)物在剛玉爐管內(nèi)觸壁移動。如果需要移動，移動時溫度梯度好控制在200℃以內(nèi)。
4.在需要通風(fēng)的地方，氣流不要太大，好每分鐘10~50個氣泡，以免冷氣流過大導(dǎo)致爐管溫差過大，導(dǎo)致爐管斷裂。在高溫下，由于氣體膨脹，氣泡量會增加，進氣量不會減少，冷卻時密封水會倒入爐管，導(dǎo)致爐管爆裂；
5.剛玉管在使用中應(yīng)放置隔熱塞(每側(cè)一個或兩個)，位置為熱區(qū)與冷區(qū)之間的位置，以減少溫度梯度引起的爆裂。
b.重力變形:
高溫使用剛玉爐管，建議在管道兩側(cè)增加支架，以免管道因重力變形而斷裂；
c.其他原因:
1.剛玉爐管內(nèi)燃燒的樣品，特別是1300℃左右的樣品，含水量少(含水量是指吸附水、結(jié)晶水和加熱過程中產(chǎn)生的水)的含水量多的樣品，首先預(yù)熱樣品120度左右，排出水分，放入剛玉爐管內(nèi)進行燒結(jié)反應(yīng)
2.新買的爐管應(yīng)在5℃/分鐘的加熱速率下加熱至1300℃，然后用于工作，以消除應(yīng)力和污染物；
3.建議加熱速度不要太快。加熱速度為5~8℃/分鐘，極限速度為10℃/分鐘。冷卻應(yīng)設(shè)置冷卻曲線。加熱速率不得高于10℃/分鐘，冷卻速度應(yīng)低于10℃/分鐘。
(確保設(shè)定冷卻速度，切忌在高溫下直接停止工作)
4.建議升降溫度:500℃以下≤5℃/分鐘；
500-800℃≤10℃/分鐘；
800-1000℃≤5℃/分鐘；
1000-1400℃≤3℃/分鐘；
1400-1600℃≤2℃/分鐘。
5.為了避免高純剛玉爐管因溫度梯度變化而斷裂，建議爐管內(nèi)管堵(或反射屏)位置盡量不要與管外保溫棉(或保溫支撐)位置重疊。根據(jù)使用經(jīng)驗，如果管堵被拉出，剛玉管的使用壽命會相應(yīng)提高。
6.高純度剛玉爐管是一種脆硬材料。不同的使用條件和工藝方法，剛玉管的使用壽命不同，受使用溫度、升降溫度、氛圍、燒結(jié)物揮發(fā)、環(huán)境溫度等影響很大。希望用戶結(jié)合自己的工藝特點，總結(jié)出一套使用條件的操作規(guī)范。