本发明涉及石英玻璃制备领域,特别涉及一种大尺寸石英玻璃碇的制备方法。
背景技术:
目前制备石英玻璃碇的技术主要是立式气炼法。不论是连续气炼还是间歇式气炼法,都是以氢氧焰作为热源,将石英粉熔化来制备石英玻璃碇。该方法的特点是用单纯的氢氧焰作为热源,有可能会导致局部石英砂熔化不充分而在石英玻璃碇出现“夹生”现象,另一方面会导致石英玻璃碇中羟基含量较高,可达到200~300ppm,羟基的存在会降低石英的软化点,从而导致所制备的石英制品耐温性较差。
技术实现要素:
本发明提供一种制备大尺寸石英玻璃碇的方法,以制备纯度高、羟基含量低、耐温性好的石英玻璃碇。
一种大尺寸石英玻璃碇的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)采用最新改良的立式气炼炉,用氢气吸入法掺入低压乙炔气,控制火焰温度为2500~3000℃;
(2)石英玻璃碇在上述加热火焰下,按4~10转/分的速度匀速旋转,在旋转的同时下降,下降速度为0.2~1.5mm/min,并保证步骤(1)中火焰与石英玻璃碇顶部距离为20~80mm;
(3)熔化的石英玻璃碇在离开高温区后逐渐冷却为柱状固体石英玻璃碇。
上述步骤中氢气和乙炔气的比例为99:1~70:30,石英玻璃碇的表面温度为1700~2500℃。
具体实施例
本发明公开了一种大尺寸石英玻璃碇的制备方法,采用改良立式气炼炉,所生产的石英玻璃碇具有纯度高、羟基含量低、耐温性好等优点。本发明所生产的石英玻璃碇可进一步加工成石英制品,满足半导体、太阳能等高性能要求的领域使用。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限定。
实施例1
调节氧气、氢气和乙炔气的比例,使火焰温度达到2800~3000℃,石英玻璃靶材表面温度达到1850~2000℃。
将石英粉经过管道喷射到靶材上,石英粉在高温下不断熔化成玻璃态,并在靶托上开始堆积熔体。
熔化的玻璃在离开高温区后逐渐冷却为柱状固体石英玻璃碇,其顶部仍处于火焰高温区,靶托按照8转/分钟的速度匀速旋转,0.6mm/min的速度下降,连续熔制80小时。
所得的产品为直径500mm,高度400mm的石英玻璃碇。
实施例2
调节氧气、氢气和乙炔气的比例,使火焰温度达到2900~3200℃,石英玻璃靶材表面温度达到1950~2100℃。
将石英粉经过管道喷射到靶材上,石英粉在高温下不断熔化成玻璃态,并在靶托上开始堆积熔体。
熔化的玻璃在离开高温区后逐渐冷却为柱状固体石英玻璃碇,其顶部仍处于火焰高温区,靶托按照5转/分钟的速度匀速旋转,0.3mm/min的速度下降,连续熔制100小时。
所得的产品为直径700mm,高度500mm的石英玻璃碇。
虽然本发明已经以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种变动与修改,因此,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。