[发明专利]一种高纯度耐高温低羟基石英玻璃的熔炼脱羟工艺

说明书

本发明公开了一种高纯度耐高温低羟基石英玻璃的熔炼脱羟工艺，具体制作方法包括以下步骤，S1，采用连熔法将原料石英粉混合物通过连熔炉熔制成直径100mm的石英玻璃管棒后，送入真空脱羟炉；S2，真空脱羟炉真空度控制在7Pa，然后升温至1280℃，保持恒温4‑5小时，脱除石英玻璃棒内亚稳态羟基；S3，脱羟石英玻璃管棒放入连熔炉中，温度控制在1800‑2200℃，以0.7m/s速度熔拉成直径20mm石英玻璃管棒。本发明开发的高纯度低羟基石英玻璃制品，优化了制备条件，流程短，成本低，制备得到的石英玻璃纯度高，羟基含量低，优化了制备条件，流程短，成本低，制备的石英玻璃制品纯度高，羟基含量低，达到2ppm以内，物理参数佳，可以应用于各种严苛的环境中。

技术领域

本发明涉及石英玻璃加工技术领域，具体为一种高纯度耐高温低羟基石英玻璃的熔炼脱羟工艺。

背景技术

石英玻璃，是由各种纯净的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。线膨胀系数极小，是普通玻璃的1/10-1/20，有很好的抗热震性。它的耐热性很高，经常使用温度为1100℃-1200℃，短期使用温度可达1400℃。石英玻璃主要用于实验室设备和特殊高纯产品的提炼设备。由于它具有高的光谱透射，不会因辐射线损伤(其他玻璃受辐射线照射后会发暗)，因此也是用于宇宙飞船、风洞窗和分光光度计光学系统的理想玻璃。

石英玻璃是一种二氧化硅单一组分的特种工业技术玻璃。这种玻璃硬度大可达莫氏七级，具有耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好，并能透过紫外线和红外线。除氢氟酸、热磷酸外，对一般酸有较好的耐酸性。按透明度分为透明和不透明两大类。按纯度分为高纯、普通和掺杂三类。用水晶，硅石，硅化物为原料，经高温熔化或化学气相沉积而成。熔制方法有电熔法、气炼法等。

传统工艺制备得到的石英玻璃纯度低，羟基含量高，工艺繁琐，成本高，制备的石英玻璃制品纯度低，为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术不足，本发明提供了一种高纯度耐高温低羟基石英玻璃的熔炼脱羟工艺，解决了：传统工艺制备得到的石英玻璃纯度低，羟基含量高，工艺繁琐，成本高，制备的石英玻璃制品纯度低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高纯度耐高温低羟基石英玻璃的熔炼脱羟工艺，具体制作方法包括以下步骤，

S1，采用连熔法将原料石英粉混合物通过连熔炉熔制成直径100mm的石英玻璃管棒后，送入真空脱羟炉；

S2，真空脱羟炉真空度控制在7Pa，然后升温至1280℃，保持恒温4-5小时，脱除石英玻璃棒内亚稳态羟基；

S3，脱羟石英玻璃管棒放入连熔炉中，温度控制在1800-2200℃，以0.7m/s速度熔拉成直径20mm石英玻璃管棒。

作为本发明的进一步优选方式，步骤S1中，所述石英粉混合物中包括有95％含量的石英砂和5％的金属粉末。

作为本发明的进一步优选方式，还包括，所述金属粉末组成：钨11％，钠15％，钴21％，钡26％，锆27％。

作为本发明的进一步优选方式，步骤S3中，还包括有，脱羟石英玻璃管棒放入连熔炉中，温度控制在2200℃，以0.7m/s速度熔拉成直径20mm石英玻璃管棒。

作为本发明的进一步优选方式，步骤S3中，还包括有，脱羟石英玻璃管棒放入连熔炉中，温度控制在1800℃，以0.7m/s速度熔拉成直径20mm石英玻璃管棒。

作为本发明的进一步优选方式，步骤S1中，还包括有高纯石英砂制备，包括以下方法步骤，

L1，首先将砂石进行两次水洗，水洗过后进行加热熔炼；