Τι είναι το Furnace Annealing;

Η ανόπτηση σε φούρνο είναι μια μέθοδος θέρμανσης και ψύξης που χρησιμοποιείται συχνά σε γκοφρέτες μετάλλου, γυαλιού, κεραμικών και πυριτίου. Γενικά βελτιώνει τις ποιότητες στα διάφορα υλικά — όπως η ανθεκτικότητα στο γυαλί και τα κεραμικά, η ολκιμότητα και η αντοχή στα μέταλλα και η ηλεκτρική αγωγιμότητα σε γκοφρέτες πυριτίου. Αυτό βοηθά στην ανάπτυξη της μηχανικής ικανότητας των διαφορετικών υλικών. Όπως υποδηλώνει το όνομά της, αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα συνήθως μέσα σε ένα φούρνο, γνωστό ως φούρνος ανόπτησης. Αυτό γίνεται γενικά για να μπορεί να ελεγχθεί η θερμοκρασία κατά τη θέρμανση και την ψύξη.

Ένα από τα προϊόντα που χρησιμοποιείται συνήθως η ανόπτηση σε φούρνο είναι το μεταλλικό σύρμα. Αυτή η πρακτική αλλάζει την εσωτερική δομή πολλών μετάλλων, όπως ο χάλυβας, ο χαλκός και το ασήμι, μεταξύ άλλων, έτσι ώστε να ενισχύεται η ολκιμότητα ή η ικανότητά τους να τεντώνονται. Αυτό συμβαίνει επειδή τα διάφορα μέταλλα θερμαίνονται σε λίγο περισσότερο από τη θερμοκρασία στην οποία τα μέταλλα θα ανακρυσταλλωθούν, που σημαίνει ότι τα άτομα στα μέταλλα κινούνται σε κατάσταση ισορροπίας. Όταν τα μέταλλα το κάνουν αυτό, συνήθως θεραπεύονται από τυχόν πιέσεις που υπήρχαν σε αυτά, που θα τα προκαλούσαν να σπάσουν, σε αντίθεση με το τέντωμα.

Μερικές φορές, όταν το μέταλλο τοποθετείται διεξοδικά σε αυτή τη διαδικασία, χρησιμοποιείται ένας φωτεινός κλίβανος ανόπτησης. Συνήθως χρησιμοποιεί είτε ένα ειδικό μείγμα αερίων, το οποίο μειώνει την παρουσία οξυγόνου, άνθρακα ή αζώτου στο οποίο εκτίθεται το μέταλλο, είτε μπορεί να ανόπτει μέταλλα σε κενό. Ο κλίβανος αναφέρεται στη συνέχεια, πιο συγκεκριμένα, ως κλίβανος ανόπτησης υπό κενό. Με οποιαδήποτε μέθοδο, το τελικό προϊόν διατηρεί τη λάμψη του.

Η θερμοκρασία για την ανόπτηση σε φούρνο εξαρτάται από το είδος του υλικού που υποβάλλεται σε επεξεργασία. Κάθε μέταλλο έχει διαφορετική κρίσιμη θερμοκρασία στην οποία θα ανακρυσταλλωθεί. Ομοίως, το γυαλί και τα κεραμικά έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες στις οποίες τα άτομα τους μετακινούνται στην πιο σταθερή τους διαμόρφωση. Επιπλέον, κάθε ουσία έχει διαφορετικό χρόνο και θερμοκρασία στην οποία πρέπει να ψύχεται για να ολοκληρωθεί η ανόπτηση. Για παράδειγμα, η υψηλή θερμοκρασία ακριβώς πάνω από την ανακρυστάλλωση του αργύρου είναι 1,778°F (970°C). Στη συνέχεια, θα πρέπει να ψύχεται στους 932°F (500°C) για αρκετές ώρες προτού ανόπτεται πλήρως.

Όταν η ανόπτηση σε φούρνο χρησιμοποιείται για την επεξεργασία πλακών πυριτίου για την κατασκευή ημιαγωγών, χρησιμοποιείται συχνά ένας κλίβανος ανόπτησης κατά παρτίδες. Με αυτόν τον τρόπο πολλές γκοφρέτες πυριτίου μπορούν να ανόπτονται ταυτόχρονα. Δεδομένου ότι αυτό μπορεί να διαρκέσει αρκετές ώρες, η χρήση ενός φούρνου ικανού να χειριστεί πολλά κομμάτια ταυτόχρονα μπορεί να είναι οικονομική και εξοικονομεί χρόνο.