[发明专利]玻璃成型装置及大口径掺钕磷酸盐激光玻璃的成型方法

说明书

本发明属于玻璃成型技术领域，具体公开了一种玻璃成型装置及大口径掺钕磷酸盐激光玻璃的成型方法，旨在保证玻璃成型效果的同时基本避免因空气中的水分而引起玻璃表面裂纹。该玻璃成型装置通过设置盖板可使得围成的成型腔尽量封闭，通过设置的保护气体管道能够向成型腔中通入保护气体，赶走成型腔内的空气并对待成型的玻璃液形成保护，防止空气中的水分以OH^‑的形式重新进入玻璃的表面和亚表面层，基本避免因此而产生玻璃表面裂纹；同时，通过将保护气体管道的预热管道段在盖板上表面蜿蜒分布，可以利用盖板传递出的热量预热保护气体，避免保护气体温度过低对成型腔内的成型温度造成较大扰动，影响玻璃的正常成型。

技术领域

本发明属于玻璃成型技术领域，具体涉及一种玻璃成型装置及大口径掺钕磷酸盐激光玻璃的成型方法。

背景技术

掺钕磷酸盐激光玻璃是一种以玻璃为基质的固体激光材料，它广泛应用于各类型固体激光器中，是高功率和高能量激光器的主要激光材料。为提高荧光寿命和量子率，减少非辐射能量跃迁，提高系统增益能力，掺钕磷酸盐激光玻璃熔炼过程需要消除玻璃内的OH^-。

目前，采用玻璃成型装置成型掺钕磷酸盐激光玻璃。现有的玻璃成型装置，一般包括底模、两个分别设置在底模左右两侧的侧模、以及设置在底模上并处于两个侧模之间的堵头，底模的上侧面、两个侧模的内侧面及堵头的后侧导流面共同围成一个非封闭式的成型腔。

采用现有的玻璃成型装置成型宽度200mm以上、厚度30mm以上的大口径掺钕磷酸盐激光玻璃的过程中，因玻璃液整体流量偏小而成型需求量较大，所以玻璃液需要在成型腔中停留较长时间，且该过程中需要较高的温度保证玻璃液的流动性，又由于掺钕磷酸盐玻璃对水份有强烈的亲和力，高温条件下其在空气中长时间停留，容易使得空气中的水分以OH^-的形式重新进入玻璃的表面和亚表面层，导致玻璃降温过程中产生数量较多且深度较大的表面裂纹。

因为表面裂纹的存在，掺钕磷酸盐激光玻璃在精密退火前需进行粗磨加工，以避免成型、粗退环节的裂纹在精退过程加深导致玻璃炸裂，大大增加了加工损耗和成本，且裂纹深度越大加工量越大。另外，磷酸盐体系玻璃膨胀系数较大、机械强度差，数量较多且深度较大的表面裂纹，极大的增加了掺钕磷酸盐激光玻璃炸裂的风险。

发明内容

本发明提供了一种玻璃成型装置，旨在解决现有的玻璃成型装置在成型大口径掺钕磷酸盐激光玻璃过程中，空气中的水分容易以OH^-的形式进入玻璃的表面和亚表面层从而引起玻璃表面裂纹的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：玻璃成型装置，包括底模、两个分别设置在底模左右两侧的侧模、以及设置在底模上并处于两个侧模之间的堵头，还包括盖板和保护气体管道；

所述盖板设置在侧模上，所述底模的上侧面、两个侧模的内侧面、堵头的后侧导流面以及盖板的下侧面共同围成一个成型腔，所述盖板上开设有与成型腔相通的漏料管过孔；

所述保护气体管道包括预热管道段，所述预热管道段在盖板上表面蜿蜒分布，所述预热管道段的出气口与成型腔连通。

进一步的是，所述盖板由透明且耐高温的材料制成；或者，所述盖板由不透明的耐高温材料制成，且盖板上设有观察窗，所述观察窗由透明且耐高温的材料制成。

进一步的是，所述盖板主要由左右拼接在一起的两个板块构成。

进一步的是，所述板块的前端设置有把手。

进一步的是，所述盖板的后端设置有阻气帘，所述阻气帘遮挡在成型腔的后端。

进一步的是，所述预热管道段呈“S”形结构，或至少两个“S”形首位相连的结构，或“回”字形结构，或螺旋形结构。