Cam araştırmaları için doğru ısı seviyesinin belirlenmesi
Eğer daha önce standart, piyasadan alınan kızılötesi lambaları cam araştırmalarında kullanmayı denedinizse, bu durumun ne kadar sinir bozucu olduğunu biliyorsunuzdur. Bu lambalar her yeri aynı şekilde ısıtmak üzere tasarlanmıştır. Ancak laboratuvarda aslında istediğimiz şey “eşit ısı dağılımı” değildir. Faz değişimlerini test ederken veya cam yüzeylerindeki stres noktalarını bulurken, gradyanlı bir ısı dağılımına ihtiyaç vardır. Yani bazı bölgelerin çok sıcak, diğerlerinin ise neredeyse hiç sıcak olmaması gerekir. İşte bu yüzden tüpün uzunluğu yerine güç yoğunluğuna odaklanıyoruz. Önemli olan, ısının tam olarak nereye uygulandığıdır.
İşin püf noktası sarmal yapısında yatıyor.
Çoğu lamba, gücü düz bir çizgide dağıtır. Bu oldukça sıkıcıdır. Bunun yerine, tungsten filamentinin çapını ve sarma şeklini değiştirerek “sıcak bölgeler” ve “soğuk bölgeler” oluşturabiliriz. 50 mm’lik küçük bir alanda 1200°C’ye ulaşılabilirken, tüpün geri kalan kısmı normal sıcaklıkta kalabilir. Böylece deneyinize uygun bir ısı haritası elde edilmiş olur.
Kvartz malzemesi konusunda dikkatli olunmalıdır.
Bu tür yüksek yoğunluktaki ısıları yönetebilmek için yüksek saflıkta kvartz malzemeler kullanılır. Bu malzemeler dayanıklıdır, ancak bir kırılma noktaları vardır. Eğer çok fazla güç kısa bir mesafeye uygulanırsa, kvartz malzeme yumuşayabilir veya bükülebilir. Bir de montaj klipsleri var; eğer bunlar çok sıkıysa veya basınç noktaları oluşturuyorsa, tüp termal döngüler sırasında kırılabilir. Bu oldukça kötü bir durumdur.
Bu durumun numuneleriniz için önemi nedir?
Yeni cam kompozitleri üzerinde çalışırken tek önemli faktör, ısının ne kadar hızlı arttığıdır. Özel olarak tasarlanmış lambalar sayesinde endüstriyel fırınları laboratuvar tezgâhlarınıza taşıyabilirsiniz. Elbette çıktıyı ayarlamak için PID kontrol cihazları kullanılabilir, ancak asıl önemli olan filamentin fiziksel yapısıdır. Bu sayede tahminlerden kurtulmuş olursunuz. Eğer numuneleriniz eğiliyor veya tuhaf davranıyorsa, suçu camda aramayın. Muhtemelen sorun lambanın güç dağılımından kaynaklanıyor.