[发明专利]一种石英玻璃制备装置及方法

权利要求书

1.一种石英玻璃制备装置，其特征在于，包括加热装置、载物体和超声波发生装置，所述载物体用于放置二氧化硅物料，所述加热装置用于对所述载物体上的二氧化硅物料进行加热，所述超声波发生装置用于对所述载物体上的二氧化硅物料进行超声处理，所述石英玻璃制备装置还包括磁场发生装置，所述磁场发生装置用于在所述载物体上方生成磁场。

2.根据权利要求1所述的石英玻璃制备装置，其特征在于，所述石英玻璃制备装置还包括密封壳体，所述加热装置和所述载物体设置于所述密封壳体内部，所述密封壳体连接有抽真空装置。

3.根据权利要求2所述的石英玻璃制备装置，其特征在于，所述密封壳体内部设置有第一密封隔热层和第二密封隔热层，所述第一密封隔热层和所述第二密封隔热层上下间隔设置，以将所述密封壳体的内部分隔形成由上至下的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述磁场发生装置位于所述第一腔体中，所述加热装置和所述载物体位于所述第二腔体中，所述超声波发生装置位于所述第三腔体中，所述超声波发生装置的振子穿过所述第二密封隔热层与所述载物体连接，所述超声波发生装置的振子与所述载物体之间设置有隔热结构以相互连接。

4.根据权利要求1所述的石英玻璃制备装置，其特征在于，所述超声波发生装置中设置有散热装置。

5.根据权利要求1所述的石英玻璃制备装置，其特征在于，所述载物体包括坩埚、支撑架和沉积板，所述支撑架和所述沉积板位于所述坩埚中，所述沉积板位于所述支撑架的顶部。

6.一种石英玻璃制备方法，其特征在于，包括以下操作：

将疏松的二氧化硅物料放置于载物体中，抽真空；

加热，打开超声波发生装置使二氧化硅物料产生超声振动，在高温均化过程中破坏二氧化硅物料中的羟基，在高温均化的过程中，使二氧化硅物料处于磁场中，磁场强度为1～20T，超声波的谐振频率为20～100KHz，温度为1250～1500℃，处理时间为5～10h；

升温至二氧化硅物料变成熔体，去除气泡，冷却得到石英玻璃。

7.根据权利要求6所述的石英玻璃制备方法，其特征在于，所述“升温至二氧化硅物料变成熔体，去除气泡”的操作包括：

抽真空，将二氧化硅物料升温至1550～1700℃，二氧化硅物料液化为熔体，开启超声波发生装置，超声波的谐振频率为20～100KHz，处理时间为2～3h；

关闭超声波发生装置，充入1个标准大气压的非反应性气体后，保持压力0.5～1h。

8.根据权利要求6所述的石英玻璃制备方法，其特征在于，去除气泡操作后，关闭加热装置，二氧化硅物料温度降至1000～1200℃时，开启超声波发生装置，超声波的谐振频率为20～100KHz，处理时间为1～10h。