[发明专利]硫系红外玻璃制备过程中的出炉淬冷装置及淬冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学玻璃的制备方法，尤其是涉及一种硫系红外玻璃制备过程中的出炉淬冷装置及淬冷方法。

背景技术

硫系玻璃是一种非氧化物玻璃，它具有较大的质量和较弱的化学键强，较宽透红外区域(>15μm)。近年来硒化物和硒锑硫系玻璃在商业上，尤其在热成像红外探测系统中得到了实际应用，它被人们看好的是可取代传统锗单晶的优良红外材料。块状的硫系玻璃制备是通过将原料置于高真空的石英玻璃管中于高温下熔制获得(同时不断地摇摆以确保熔体的均匀性)，装在石英管中的硫系玻璃熔体在放入退火炉退火之前，需要对高温硫系玻璃熔体进行淬冷处理，其目的一是实现硫系玻璃和石英管管壁的剥离，二是能使硫系玻璃熔体快速通过析晶区域减少析晶的可能性。已报道的文献资料中常采用水冷(即将玻璃熔体连同石英管一起浸入冷水中)或者简单的压缩空气进行冷却。但是，由于硫系玻璃导热性能差和热膨胀系数高的原因，尤其是在制备大尺寸(直径大于50mm)硫系玻璃时采用以上方法往往易发生炸裂，难以得到完整无缺的大尺寸玻璃。因此，研究开发合适的硫系玻璃出炉淬冷处理技术已成为大尺寸硫系玻璃制备中的关键技术之一，目前国内外均未公开相关的资料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能迅速通过析晶温度区域而又不发生炸裂的硫系红外玻璃制备过程中的出炉淬冷装置及淬冷方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种硫系红外玻璃制备过程中的出炉淬冷装置，包括一个设置在支架上的工作平台和设置在所述的工作平台上的2～6个喷嘴，所述的工作平台上设置有通透的工作区域，所述的工作区域的直径大于装有硫系红外玻璃的石英管直径，所述的喷嘴环绕所述的工作区域在一个圆周上均匀分布，所述的喷嘴通过气管与压缩空气供应装置连接，所述的工作平台与所述的支架之间设置有升降机构，所述的喷嘴与所述的工作平台之间设置有使所述的喷嘴前后移动的移动机构，所述的支架上设置有将所述的石英管保持在所述的工作区域中心的夹持装置。

所述的工作平台上环绕所述的工作区域在一个圆周上成90°设置有4个喷嘴。

所述的升降机构由线性马达与导轨和驱动丝杠构成。

所述的夹持装置为不锈钢夹钳。

使用上述的淬冷装置在硫系红外玻璃制备过程中的出炉淬冷方法，将刚出炉的装有硫系红外玻璃的石英管通过所述的夹持装置迅速固定在所述的工作区域的中心位置，调整所述的移动机构，使环绕所述的工作区域在一个圆周上均匀分布设置在所述的工作平台上的2～6个喷嘴中的每个所述的喷嘴位于所述的石英管表面1～5cm距离，打开所述的压缩空气供应装置，将压缩空气气压调整为0.5～1.5×106Pa，使所述的工作平台以1.5～2.5米/分钟速度在大于所述的石英管内玻璃的长度5～30mm的范围内作往返升降，持续4～10分钟后完成淬冷。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过在一个工作平台上环绕工作区域在一个圆周上设置均匀分布的2～6个喷嘴，让压缩空气在装有硫系红外玻璃熔体的石英管周围均匀淬冷，通过调整喷嘴的数量和位置、工作平台的移动速率和移动范围、压缩空气的气压以及持续处理的时间来控制淬冷速率，确保玻璃不析晶、不炸裂。本发明提出了硫系红外玻璃均匀而又保持适当速率的淬冷技术，有效解决了硫系红外玻璃析晶失透和炸裂问题，可以得到大尺寸、光学质量均匀、红外透光率好的玻璃。

附图说明

图1为本发明淬冷装置的简易示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图所示，一种硫系红外玻璃制备过程中的出炉淬冷装置，包括一个设置在支架(图未显示)上的工作平台1和设置在工作平台1上的4个喷嘴2，工作平台1上设置有通透的工作区域3，工作区域3的直径大于装有硫系红外玻璃的石英管4直径，喷嘴2环绕工作区域3在一个圆周上成90°均匀分布，喷嘴2通过气管5与压缩空气供应装置(图未显示)连接，工作平台1与支架之间设置有升降机构(图未显示)，喷嘴2与工作平台1之间设置有使喷嘴前后移动的移动机构(图未显示)，支架上设置有将石英管4保持在工作区域中心的不锈钢夹钳6。

上述的实施例中，支架、压缩空气供应装置、升降机构和移动机构均可以采用现有技术，如升降机构可以由线性马达与导轨和驱动丝杠构成，工作平台上设置的喷嘴也可以是2个、3个、5个或6个。