[发明专利]一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及石英管制造技术领域，尤其涉及一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法。

背景技术

最接近红色石英管的技术内容：利用高纯石英原料掺杂稀土元素氧化物生产的红色石英管，其掺杂的稀土元素及比例为硝酸铜0.1～5％、氧化铕0.1～5％、氧化镁0.1～5％，经与高纯石英原料混合均匀烘干后，经投入连熔炉内可直接生产红色石英管，但是着色效果不好，管径范围及壁厚误差较大，还容易褪色，颜色均匀度不一致。

最接近蓝色石英管的技术内容：利用高纯石英原料掺杂稀土元素氧化物生产的蓝色石英管，其掺杂的稀土元素及比例为三磷化矾占原料的0.1～5％、氧化钛0.1～5％、氧化钴0.1～5％，经与高纯石英原料混合均匀烘干后，经投入连熔炉内可直接生产蓝色石英管，但是着色效果不好，管径范围及壁厚误差较大，还容易褪色，颜色均匀度不一致。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出了一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法，采用的技术方案如下：

一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法，具体步骤如下：

(1)原料选择：选取高纯石英，其中SiO₂≥99.99999％，作为玫瑰色石英管掺杂稀土元素硝化剂的掺杂原料。

(2)搅拌：将重量为原料0.1～15％的硝酸钐、0.1～15％的硝酸铝、0.1～15％的硝酸钾、0.1～15％的硝酸锌、0.1～15％的硝酸钡、0.1～15％的硝酸钠多种稀土硝化剂，采用不大于80℃的温水，水的总量不大于多种硝化剂重量的60-80公斤与原料进行混合搅拌。

(3)稀释：加入不大于各种掺杂硝化剂总量15％的强氢氟酸进行稀释和加快反应，使各种掺杂硝化剂能够均匀混合。

(4)掺杂：与高纯石英粉料80-160目掺杂，经搅拌机均匀搅拌后，将之放入耐高温石英管内。

(5)烘干：进行高温200℃-250℃连续烘干，在烘干过程中，根据所需烘干原料的数量对温度适当调整，使各种硝化剂在高温烘干过程中完全渗透进石英粉料内。

(6)熔融：经过充分冷却后，再投入连熔炉内1800℃-2200℃进行熔融，经拉管机牵引，可直接生产出整体着色的玫瑰色石英管。

(7)脱羟：将玫瑰色石英管放入真空脱羟炉内进行高温脱羟，温度在800℃～1050℃范围内，脱羟时间3～8小时，将羟基降低到1～30ppm。

优选地：步骤4的耐高温石英管长2.6m，直径200mm，壁厚6mm。

优选地：步骤5的温度的适当调整范围为210℃-250℃。

优选地：步骤7脱羟温度为950℃-1000℃，脱羟时间为5小时。

本发明一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法的优点如下：

较红色和蓝色石英管相比，掺杂的并不是稀土元素氧化物，本发明掺杂了不同的固体元素硝化剂，而且加大了原料重量的百分比，同时，在均匀搅拌和高温烘干后，达到均匀渗透和排除水份，在投入连熔炉熔融时，熔化彻底并保持石英原料固有的料性和纯度不受变化，高纯石英原料中掺杂多种稀土硝化剂，并直接生产玫瑰色石英管，形成良好的着色效果，玫瑰色石英管整体着色，管径范围及壁厚误差较小，同时，经高温脱羟后，玫瑰色石英管不褪色，颜色均匀度保持一致，羟基可在1～30ppm范围内，属优质低羟基玫瑰色掺杂石英玻璃管，技术效果明显，可完全替代外涂层玫瑰色石英管。

具体实施方式

一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法，具体步骤如下：

(1)原料选择：选取高纯石英，其中SiO₂≥99.99999％，作为玫瑰色石英管掺杂稀土元素硝化剂的掺杂原料。

(2)搅拌：将重量为原料0.1～15％的硝酸钐、0.1～15％的硝酸铝、0.1～15％的硝酸钾、0.1～15％的硝酸锌、0.1～15％的硝酸钡、0.1～15％的硝酸钠多种稀土硝化剂，采用不大于80℃的温水，水的总量不大于多种硝化剂重量的60-80公斤与原料进行混合搅拌。

(3)稀释：加入不大于各种掺杂硝化剂总量15％的强氢氟酸进行稀释和加快反应，使各种掺杂硝化剂能够均匀混合。

(4)掺杂：与高纯石英粉料80-160目掺杂，经搅拌机均匀搅拌后，将之放入耐高温石英管内。

(5)烘干：进行高温200℃-250℃连续烘干，在烘干过程中，根据所需烘干原料的数量对温度适当调整，使各种硝化剂在高温烘干过程中完全渗透进石英粉料内。