پنجره یاقوت کبود برای کوره با دمای بالا
در هنگام استفاده از کوره های صنعتی و محفظه های خلاء، پنجره دید در معرض فشار بسیار بالا و دمای کاری بالا قرار می گیرد.برای اطمینان از ایمنی آزمایش کنندگان، پنجره دید باید محکم، قابل اعتماد، مقاوم در برابر دمای بالا باشد، همچنین دارای خواص نوری عالی باشد.یاقوت کبود مصنوعی یک ماده ایده آل به عنوان پنجره دید است.
یاقوت کبود مزیت مقاومت فشاری خود را دارد: می تواند فشار قبل از پارگی را تحمل کند.یاقوت کبود دارای قدرت فشار تقریباً 2 گیگا پاسکال است.در مقابل، فولاد دارای مقاومت فشاری 250 مگاپاسکال (تقریباً 8 برابر کمتر از یاقوت کبود) و شیشه گوریلا (™) دارای مقاومت فشاری 900 مگاپاسکال (کمتر از نیمی از یاقوت کبود) است.در عین حال، یاقوت کبود دارای خواص شیمیایی عالی است و تقریباً برای همه مواد شیمیایی بی اثر است و برای جاهایی که مواد خورنده وجود دارند، مناسب است.دارای رسانایی حرارتی بسیار کم، 25 W m'(-1) K^(-1) و ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین 5.8×10^6/C: بدون تغییر شکل یا انبساط شرایط حرارتی در بالا یا زیاد دماطراحی شما هر چه باشد، می توانید مطمئن شوید که اندازه و تحمل آن در 100 متر زیر دریا یا 40K در مدار یکسان است.
ما از این ویژگی های استحکام و پنجره های مقاوم در برابر خش در کاربردهای مشتری، از جمله اتاقک های خلاء و کوره های با دمای بالا استفاده کرده ایم.
پنجره یاقوت کبود برای کوره دارای انتقال عالی در محدوده 300 نانومتر تا 5500 نانومتر (پوشش نواحی فرابنفش، مرئی و مادون قرمز) است و در نرخ های انتقال تقریبا 90 درصد در طول موج های 300 نانومتر تا 500 نانومتر به اوج می رسد.یاقوت کبود یک ماده انکسار دوگانه است، بنابراین بسیاری از خواص نوری آن به جهت کریستالی بستگی دارد.در محور عادی، ضریب شکست آن از 1.796 در 350 نانومتر تا 1.761 در 750 نانومتر متغیر است و حتی اگر دما به طور قابل توجهی تغییر کند، تغییر بسیار کمی دارد.به دلیل انتقال نور خوب و دامنه طول موج گسترده، ما اغلب از پنجره یاقوت کبود در طراحی لنزهای مادون قرمز در کوره ها استفاده می کنیم، زمانی که شیشه های معمولی مناسب نیستند.
در اینجا یک فرمول محاسبه تجربه ضخامت برای پنجره نمای یاقوت کبود وجود دارد:
Th=√( 1.1 x P x r² x SF/MR)
جایی که:
Th=ضخامت پنجره (mm)
P = فشار استفاده طراحی (PSI)،
r = شعاع پشتیبانی نشده (mm)،
SF = ضریب ایمنی (4 تا 6) (محدوده پیشنهادی، ممکن است از عوامل دیگر استفاده شود)،
MR = مدول پارگی (PSI).یاقوت کبود به عنوان 65000PSI
به عنوان مثال، پنجره یاقوت کبود با قطر 100 میلی متر و شعاع بدون تکیه گاه 45 میلی متر که در محیط با اختلاف فشار 5 اتمسفر استفاده می شود باید ضخامت 3.5 میلی متر داشته باشد (ضریب ایمنی 5).
