[发明专利]一种高纯不透明石英玻璃、制造方法及其应用

权利要求书

1.一种高纯不透明石英玻璃的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备料浆，将高纯石英玻璃砂进行球磨制备料浆，球磨料浆的粒度：3-30μm，含水率：16-20％，粘度：100-500cp，密度：1800-1850g/cm³；

(2)成型，所述成型采用湿法浇注工艺；所述成型采用注浆成型，将料浆缓慢浇注到石膏模具中，直到料浆上口液面不再下降，24-48小时后脱模；

(3)脱模，将成型后的坯体进行脱模，然后静放烘干：脱模后的坯体在室温条件下静放24h-48h，然后100℃烘干15h；

(4)烧结，1350-1550℃，恒温1-5h。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)中的高纯石英玻璃砂的粒度为20-200目，纯度为十二种元素杂质Al+K+Na+Li+Ca+Mg+Fe+Mn+Cu+Cr+Ni+B的含量之和小于等于50ppm，优选小于20ppm。

3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)中通过球磨或立式搅拌磨制备料浆，磨浆设备内衬为聚氨酯、耐磨橡胶或石英玻璃，磨浆介质为石英玻璃球、氧化锆球、氧化铝球、氮化硅球或碳化硅球，磨浆介质的直径小于20mm。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)中，所述成型采用注凝成型，所述注凝成型包括以下步骤：首先定量称取均化好的料浆，按照比例向其中加入单体、交联剂，搅拌均匀后加入引发剂，然后再搅拌均匀将料浆浇注到不锈钢模具中，在水浴锅或烘干室中固化，固化温度：室温至60℃，固化时间：1-20h。

5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述单体为丙烯酰胺(C₂H₃CONH₂)，所述交联剂为N,N’-亚甲基丙烯酰胺(C₇H₁0N₂)₂，所述引发剂为过硫酸钾K₂S₂O₈或过硫酸铵(NH₄)₂S₂O₈。

6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)中药剂相对于料浆加入量(质量)为：单体：6.63-9.63‰，交联剂0.07-0.17‰，引发剂：0.08-0.18‰。

7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，步骤(4)中，在高温电炉中煅烧坯体，以每小时50℃的升温速率升温到600℃，恒温2h，然后以每小时100℃的升温速率升温到1350-1550℃，恒温1-5h，以每小时100℃的速率降温。

8.如权利要求1-7之一所述的制造方法制备得到的不透明石英玻璃。

9.如权利要求8所述的不透明石英玻璃，其特征在于，不透明石英玻璃十二种元素杂质Al+K+Na+Li+Ca+Mg+Fe+Mn+Cu+Cr+Ni+B的含量之和小于50ppm，透光率小于0.03，密度为2.12-2.20g/cm³，气孔直径在2-20μm之间。

10.如权利要求9所述的不透明石英玻璃在半导体、光伏制造领域或硅晶圆处理用的设备的应用。