Làm thế nào để kiểm soát quá trình làm mềm thủy tinh bằng công nghệ IR?
Nếu bạn từng gặp trường hợp các dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm vỡ mà không có lý do rõ ràng, chắc hẳn bạn sẽ hiểu được mức độ phiền toái này. Thông thường, nguyên nhân là do áp lực nội bên trong thủy tinh. Nếu làm nóng quá nhanh hoặc làm lạnh không đều, thủy tinh sẽ bị vỡ.
Đó chính là lý do tại sao chúng ta sử dụng công nghệ hồng ngoại (IR). Chúng ta cố gắng duy trì độ chính xác về nhiệt độ ở mức 0,1°C. Có vẻ như điều này khá khó khăn, nhưng khi bạn muốn giữ thủy tinh ở mức nhiệt độ lý tưởng để làm mềm nó, thì mỗi chút nhiệt độ cũng rất quan trọng.
Tại sao lại phải quan tâm đến độ chính xác 0,1°C?
Thủy tinh chỉ có một khoảng nhiệt độ hẹp giữa trạng thái mềm và trạng thái bắt đầu chịu áp lực. Nếu nhiệt độ tăng lên vài độ, bạn sẽ tạo ra thêm áp lực cho thủy tinh.
Chúng ta sử dụng các bộ phận phản ứng nhanh của công nghệ IR kết hợp với bộ điều khiển PID có độ chính xác cao để đạt được mức nhiệt độ 0,1°C. Điều này giúp tránh tình trạng “sốc nhiệt”, tức là thủy tinh sẽ không bị vỡ trong quá trình làm lạnh.
IR so với lò nướng thông thường
Lò nướng thông thường chỉ di chuyển không khí xung quanh. Vấn đề là không khí là chất dẫn nhiệt kém. Trong khi đó, công nghệ IR sử dụng bức xạ để tác động trực tiếp lên bề mặt thủy tinh. Điều này giúp chúng ta có thể kiểm soát từng phần cụ thể của thủy tinh, thay vì chỉ làm nóng toàn bộ lò. Chúng ta sử dụng bức xạ tia hồng ngoại sóng ngắn vì nó có thể xuyên vào các bình thủy tinh có thành dày và làm tăng nhiệt độ nhanh hơn.
Những điểm cần lưu ý
Việc sử dụng công nghệ IR không hề đơn giản. Các thiết bị IR yêu cầu nguồn điện ổn định. Nếu nguồn điện không ổn định, nhiệt độ sẽ thay đổi liên tục, và độ chính xác 0,1°C sẽ không còn nữa. Để tránh điều này, bạn cần sử dụng bộ ổn áp chuyên dụng hoặc bộ relay trạng thái rắn cao cấp. Bạn cần nguồn điện ổn định và đồng đều.
Kết quả
Khi duy trì nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình làm mềm thủy tinh, áp lực phân tử sẽ biến mất. Điều này giúp thủy tinh trở nên an toàn hơn khi được sử dụng trong các phản ứng có áp suất cao hoặc trong môi trường chân không. Bạn sẽ có những sản phẩm hoàn hảo với bề mặt bóng loáng, và quan trọng hơn, bạn sẽ yên tâm rằng các dụng cụ của mình sẽ không bị vỡ trong phòng thí nghiệm.