Bí mật của loại thủy tinh không bị vỡ
Nếu bạn từng dành hàng giờ để chế tạo những món trang sức hoặc các thiết bị làm từ thủy tinh chất lượng cao, chỉ để chúng bị nứt vỡ một cách vô lý, thì bạn chắc hẳn hiểu rõ cảm giác thất vọng ấy. Điều này thật đáng buồn. Thông thường, nguyên nhân nằm ở sự chênh lệch nhiệt độ chỉ vài phần trăm độ thôi.
Đó chính là lúc khái niệm “điểm xử lý nhiệt” trở nên quan trọng. Đó là mức nhiệt lý tưởng mà ở đó, áp suất nội bộ trong thủy tinh có thể được giải tỏa mà không làm mất hình dạng của nó.
Tại sao 0,1°C lại quan trọng đến vậy?
Thực ra, thủy tinh không thể được làm nóng hay làm lạnh đồng đều. Những phần dày và phần mỏng của thủy tinh luôn tồn tại sự khác biệt về nhiệt độ. Nếu nhiệt độ tăng lên vài độ, điều đó sẽ tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ. Điều này khiến thủy tinh bị căng thẳng. Có lẽ thủy tinh vẫn trông ổn khi rời khỏi lò nung, nhưng ngay khi tiếp xúc với dung môi hóa học trong phòng thí nghiệm hoặc khi nguội xuống, nó sẽ bị vỡ ngay lập tức.
Chúng ta cần đạt độ chính xác 0,1°C. Tại sao ư? Bởi vì chúng ta muốn nhiệt lượng được lan tỏa đều khắp thủy tín. Điều này giúp vật liệu có đủ thời gian để “thư giãn”.
Sức mạnh của tia hồng ngoại
Chúng tôi sử dụng các đèn hồng ngoại sóng ngắn. Chúng khác với những lò nung thông thường, vốn chỉ thổi không khí nóng vào bên trong. Những đèn này truyền năng lượng trực tiếp vào thủy tín. Quá trình này diễn ra rất nhanh. Điều này rất hữu ích khi chúng ta đang xử lý những chi tiết nhỏ, như trang sức, vì chúng ta không thể sử dụng những thiết bị lớn để xử lý chúng.
Nhưng bạn không thể chỉ cắm đèn vào và bỏ mặc nó được. Chúng ta cần kết hợp chúng với các bộ điều khiển PID và nhiệt kế để kiểm soát nhiệt độ một cách chính xác. Nếu nhiệt độ tăng lên quá một chút, thủy tín sẽ bị cong vênh. Một khi đã bị cong vênh, thì không thể khắc phục được nữa.
Những điểm cần lưu ý khi thiết lập hệ thống
Thực ra, việc duy trì độ ổn định nhiệt độ 0,1°C không hề dễ dàng. Để đạt được điều này, nguồn điện phải ổn định. Nếu có máy móc lớn hoạt động trong cùng một khu vực, những dao động điện áp có thể khiến đèn bị nhấp nháy. Điều này sẽ dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ, và chúng ta lại gặp vấn đề về việc thủy tinh bị vỡ.
Bạn nên sử dụng bộ ổn định điện riêng biệt. Điều này giúp duy trì nhiệt độ ổn định và dễ dự đoán. Đó chính là điều chúng ta mong muốn.