本发明涉及石英管制造技术领域,尤其涉及一种低羟基氧化物和稀土掺杂石英管的生产方法。
背景技术:
石英玻璃管是用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃,是一种非常优良的基础材料。石英玻璃具有一系列优良的物理、化学性能。、
目前生产的石英管工艺方法很多,进而石英管种类大致可分为以下几种:透明石英管(外径1.5mm--300mm)、滤紫外石英管、彩色石英管等。
专利公开号CN103387328B,发明创造名称为一种低羟基玫瑰色稀土掺杂石英管的生产方法记载了生产一种玫瑰色的石英管,主要生产步骤大致为原料选取,搅拌,稀释,掺杂,烘干,熔融,脱羟等,该专利虽然得到市场的认可,但是生产工艺还存在不足,工艺繁琐,成本高,而且生产出来的石英管的种类少,仅仅是玫瑰色。
基于上述技术问题,申请人在原来制备稀土掺杂石英管的生产方法上,对生产工艺进行简化,并且保证石英管质量进一步提高,生产出各种颜色的石英管,满足市场需求。
技术实现要素:
为了简化工艺制作流程,同时还能保证石英管质量进一步提高,生产出各种颜色的石英管,满足市场需求。提出一种低羟基氧化物和稀土掺杂石英管的生产方法,具体方案如下:
一种低羟基氧化物和稀土掺杂石英管的生产方法,其特征在于:包括以下步骤:
①原料选择:选取高纯石英砂,作为氧化物和稀土掺杂石英管的掺杂原料;
②稀释:将氧化铝和盐酸反应生成氧化铝溶液;
③搅拌:将步骤①原料高纯石英砂磨成粉料,选取重量为100公斤,经搅拌机和重量为原料1-6%的稀土氧化钐进行搅拌,然后再加入重量为原料0.1-2%的氧化铝溶液,再搅拌;
④烘干:将步骤③中搅拌好的石英砂放入石英管内旋转,高温烘干,把石英砂中的氯分子或氯根挥发掉,让铝元素和钐元素充分与石英砂混合烘干;
⑤熔融:步骤④中的石英砂经过冷却后,再投入连熔炉进行熔融,经过拉管机牵引,可直接生产出整体着色的玫瑰色,紫色,黑红色的石英管;
⑥脱羟:将玫瑰色或紫色,黑红色的石英管放入脱羟炉内进行高温脱羟,脱羟时间3-8小时,将脱羟管羟基降低至1-30ppm,使石英玻璃管的内部水份进一步降低。
进一步的,所述步骤①高纯石英砂的含量SiO2≥99.9%。
进一步的,所述步骤②的氧化铝含量为原料重量的0.1-2%。
进一步的,所述步骤③的高纯石英砂磨成粉料,过筛40-160目。
进一步的,所述步骤③搅拌机和重量为原料1-6%的稀土氧化钐进行搅拌的时间为15-30分钟,再加入重量为原料0.1-2%的氧化铝溶液,再搅拌时间为10-30分钟。
进一步的,所述步骤④中的石英管温度为800℃-1050℃。
进一步的,所述步骤⑤的连熔炉温度为1800℃-2300℃。
进一步的,所述步骤⑤产出的石英管的直径为2-150mm,长度20-2600mm,壁厚0.5-10mm。
进一步的,所述步骤⑥的脱羟炉的温度在800℃-1050℃范围内。
本发明具有以下优点:
本发明简化工艺制作流程,同时还能保证石英管质量进一步提高,生产出玫瑰色,紫色,黑红色的石英管,满足市场需求。
生产出紫色,黑红色,玫瑰色的石英管作为电加热管的石英玻璃管使用,可使电能转换成远红外线的热能形式传递,使红外线透热率进一步提高,用电量进一步的下降,产品更加节能。
具体实施方式
下面对本发明进一步的具体实施:
一种低羟基氧化物和稀土掺杂石英管的生产方法,其特征在于:包括以下步骤:
①原料选择:选取高纯石英砂,作为氧化物和稀土掺杂石英管的掺杂原料;
②稀释:将氧化铝和盐酸反应生成氧化铝溶液;
③搅拌:将步骤①原料高纯石英砂磨成粉料,选取重量为100公斤,经搅拌机和重量为原料1-6%的稀土氧化钐进行搅拌,然后再加入重量为原料0.1-2%的氧化铝溶液,再搅拌;
④烘干:将步骤③中搅拌好的石英砂放入石英管内旋转,高温烘干,把石英砂中的氯分子或氯根挥发掉,让铝元素和钐元素充分与石英砂混合烘干;
⑤熔融:步骤④中的石英砂经过冷却后,再投入连熔炉进行熔融,经过拉管机牵引,可直接生产出整体着色的玫瑰色,紫色,黑红色的石英管;
⑥脱羟:将玫瑰色或紫色,黑红色的石英管放入脱羟炉内进行高温脱羟,脱羟时间3-8小时,将脱羟管羟基降低至1-30ppm,使石英玻璃管的内部水份进一步降低。
所述步骤①高纯石英砂的含量SiO2≥99.9%。
所述步骤②的氧化铝含量为原料重量的0.1-2%。
所述步骤③的高纯石英砂磨成粉料,过筛40-160目。
所述步骤③搅拌机和重量为原料1-6%的稀土氧化钐进行搅拌的时间为15-30分钟,再加入重量为原料0.1-2%的氧化铝溶液,再搅拌时间为10-30分钟。
所述步骤④中的石英管温度为800℃-1050℃。
所述步骤⑤的连熔炉温度为1800℃-2300℃。
所述步骤⑤产出的石英管的直径为2-150mm,长度20-2600mm,壁厚0.5-10mm。
所述步骤⑥的脱羟炉的温度在800℃-1050℃范围内。
实施例1:
①原料选择:选取高纯石英砂,含量SiO2≥99.9%,作为氧化物和稀土掺杂石英管的掺杂原料;
②稀释:将含量为原料重量的0.1%氧化铝和盐酸反应生成氧化铝溶液;
③搅拌:将步骤①原料高纯石英砂磨成粉料,过筛40目,选取重量为100公斤,经搅拌机和重量为原料1%的稀土氧化钐进行搅拌15分钟,然后再加入重量为原料0.1%的氧化铝溶液,再搅拌10分钟;
④烘干:将步骤③中搅拌好的石英砂放入温度为800℃石英管内旋转,高温烘干,把石英砂中的氯分子或氯根挥发掉,让铝元素和钐元素充分与石英砂混合烘干;
⑤熔融:步骤④中的石英砂经过冷却后,再投入温度为1800℃的连熔炉进行熔融,经过拉管机牵引,可直接生产出整体着色的玫瑰色,紫色,黑红色的石英管,石英管的直径为2mm,长度20mm,壁厚0.5mm;
⑥脱羟:将玫瑰色或紫色,黑红色的石英管放入脱羟炉内进行高温脱羟,脱羟炉的温度为800℃,脱羟时间3小时,将脱羟管羟基降低至1ppm,使石英玻璃管的内部水分进一步降低。
实施例2:
①原料选择:选取高纯石英砂,含量SiO2≥99.9%,作为氧化物和稀土掺杂石英管的掺杂原料;
②稀释:将含量为原料重量的0.2%氧化铝和盐酸反应生成氧化铝溶液;
③搅拌:将步骤①原料高纯石英砂磨成粉料,过筛160目,选取重量为100公斤,经搅拌机和重量为原料6%的稀土氧化钐进行搅拌30分钟,然后再加入重量为原料2%的氧化铝溶液,再搅拌30分钟;
④烘干:将步骤③中搅拌好的石英砂放入温度为1050℃石英管内旋转,高温烘干,把石英砂中的氯分子或氯根挥发掉,让铝元素和钐元素充分与石英砂混合烘干;
⑤熔融:步骤④中的石英砂经过冷却后,再投入温度为2300℃的连熔炉进行熔融,经过拉管机牵引,可直接生产出整体着色的玫瑰色,紫色,黑红色的石英管,石英管的直径为150mm,长度2600mm,壁厚10mm;
⑥脱羟:将玫瑰色或紫色,黑红色的石英管放入脱羟炉内进行高温脱羟,脱羟炉的温度为1050℃,脱羟时间8小时,将脱羟管羟基降低至30ppm,使石英玻璃管的内部水分进一步降低。
实施例3:
①原料选择:选取高纯石英砂,含量SiO2≥99.9%,作为氧化物和稀土掺杂石英管的掺杂原料;
②稀释:将含量为原料重量的1.05%氧化铝和盐酸反应生成氧化铝溶液;
③搅拌:将步骤①原料高纯石英砂磨成粉料,过筛100目,选取重量为100公斤,经搅拌机和重量为原料3.5%的稀土氧化钐进行搅拌22.5分钟,然后再加入重量为原料1.05%的氧化铝溶液,再搅拌20分钟;
④烘干:将步骤③中搅拌好的石英砂放入温度为925℃石英管内旋转,高温烘干,把石英砂中的氯分子或氯根挥发掉,让铝元素和钐元素充分与石英砂混合烘干;
⑤熔融:步骤④中的石英砂经过冷却后,再投入温度为2050℃的连熔炉进行熔融,经过拉管机牵引,可直接生产出整体着色的玫瑰色,紫色,黑红色的石英管,石英管的直径为76mm,长度1310mm,壁厚5.25mm;
⑥脱羟:将玫瑰色或紫色,黑红色的石英管放入脱羟炉内进行高温脱羟,脱羟炉的温度为925℃,脱羟时间5.5小时,将脱羟管羟基降低至15.5ppm,使石英玻璃管的内部水分进一步降低。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在发明的保护范围之内。