[發(fā)明專利]硫系紅外玻璃制備過程中的出爐淬冷裝置及淬冷方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910095926.2
• 申請日: 2009-02-23
• 公開（公告）號: CN101531450A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶秋華;戴世勛;徐鐵峰;沈祥;王訓(xùn)四;楊燕
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: C03B5/23
• 分類號: C03B5/23;C03C3/32
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)玻璃的制備方法，尤其是涉及一種硫系紅外玻璃制備過程中的出爐淬冷裝置及淬冷方法。

背景技術(shù)

硫系玻璃是一種非氧化物玻璃，它具有較大的質(zhì)量和較弱的化學(xué)鍵強(qiáng)，較寬透紅外區(qū)域(>15μm)。近年來硒化物和硒銻硫系玻璃在商業(yè)上，尤其在熱成像紅外探測系統(tǒng)中得到了實(shí)際應(yīng)用，它被人們看好的是可取代傳統(tǒng)鍺單晶的優(yōu)良紅外材料。塊狀的硫系玻璃制備是通過將原料置于高真空的石英玻璃管中于高溫下熔制獲得(同時不斷地?fù)u擺以確保熔體的均勻性)，裝在石英管中的硫系玻璃熔體在放入退火爐退火之前，需要對高溫硫系玻璃熔體進(jìn)行淬冷處理，其目的一是實(shí)現(xiàn)硫系玻璃和石英管管壁的剝離，二是能使硫系玻璃熔體快速通過析晶區(qū)域減少析晶的可能性。已報(bào)道的文獻(xiàn)資料中常采用水冷(即將玻璃熔體連同石英管一起浸入冷水中)或者簡單的壓縮空氣進(jìn)行冷卻。但是，由于硫系玻璃導(dǎo)熱性能差和熱膨脹系數(shù)高的原因，尤其是在制備大尺寸(直徑大于50mm)硫系玻璃時采用以上方法往往易發(fā)生炸裂，難以得到完整無缺的大尺寸玻璃。因此，研究開發(fā)合適的硫系玻璃出爐淬冷處理技術(shù)已成為大尺寸硫系玻璃制備中的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前國內(nèi)外均未公開相關(guān)的資料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種既能迅速通過析晶溫度區(qū)域而又不發(fā)生炸裂的硫系紅外玻璃制備過程中的出爐淬冷裝置及淬冷方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種硫系紅外玻璃制備過程中的出爐淬冷裝置，包括一個設(shè)置在支架上的工作平臺和設(shè)置在所述的工作平臺上的2～6個噴嘴，所述的工作平臺上設(shè)置有通透的工作區(qū)域，所述的工作區(qū)域的直徑大于裝有硫系紅外玻璃的石英管直徑，所述的噴嘴環(huán)繞所述的工作區(qū)域在一個圓周上均勻分布，所述的噴嘴通過氣管與壓縮空氣供應(yīng)裝置連接，所述的工作平臺與所述的支架之間設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，所述的噴嘴與所述的工作平臺之間設(shè)置有使所述的噴嘴前后移動的移動機(jī)構(gòu)，所述的支架上設(shè)置有將所述的石英管保持在所述的工作區(qū)域中心的夾持裝置。

所述的工作平臺上環(huán)繞所述的工作區(qū)域在一個圓周上成90°設(shè)置有4個噴嘴。

所述的升降機(jī)構(gòu)由線性馬達(dá)與導(dǎo)軌和驅(qū)動絲杠構(gòu)成。

所述的夾持裝置為不銹鋼夾鉗。

使用上述的淬冷裝置在硫系紅外玻璃制備過程中的出爐淬冷方法，將剛出爐的裝有硫系紅外玻璃的石英管通過所述的夾持裝置迅速固定在所述的工作區(qū)域的中心位置，調(diào)整所述的移動機(jī)構(gòu)，使環(huán)繞所述的工作區(qū)域在一個圓周上均勻分布設(shè)置在所述的工作平臺上的2～6個噴嘴中的每個所述的噴嘴位于所述的石英管表面1～5cm距離，打開所述的壓縮空氣供應(yīng)裝置，將壓縮空氣氣壓調(diào)整為0.5～1.5×106Pa，使所述的工作平臺以1.5～2.5米/分鐘速度在大于所述的石英管內(nèi)玻璃的長度5～30mm的范圍內(nèi)作往返升降，持續(xù)4～10分鐘后完成淬冷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過在一個工作平臺上環(huán)繞工作區(qū)域在一個圓周上設(shè)置均勻分布的2～6個噴嘴，讓壓縮空氣在裝有硫系紅外玻璃熔體的石英管周圍均勻淬冷，通過調(diào)整噴嘴的數(shù)量和位置、工作平臺的移動速率和移動范圍、壓縮空氣的氣壓以及持續(xù)處理的時間來控制淬冷速率，確保玻璃不析晶、不炸裂。本發(fā)明提出了硫系紅外玻璃均勻而又保持適當(dāng)速率的淬冷技術(shù)，有效解決了硫系紅外玻璃析晶失透和炸裂問題，可以得到大尺寸、光學(xué)質(zhì)量均勻、紅外透光率好的玻璃。

附圖說明

圖1為本發(fā)明淬冷裝置的簡易示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例一：如圖所示，一種硫系紅外玻璃制備過程中的出爐淬冷裝置，包括一個設(shè)置在支架(圖未顯示)上的工作平臺1和設(shè)置在工作平臺1上的4個噴嘴2，工作平臺1上設(shè)置有通透的工作區(qū)域3，工作區(qū)域3的直徑大于裝有硫系紅外玻璃的石英管4直徑，噴嘴2環(huán)繞工作區(qū)域3在一個圓周上成90°均勻分布，噴嘴2通過氣管5與壓縮空氣供應(yīng)裝置(圖未顯示)連接，工作平臺1與支架之間設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)(圖未顯示)，噴嘴2與工作平臺1之間設(shè)置有使噴嘴前后移動的移動機(jī)構(gòu)(圖未顯示)，支架上設(shè)置有將石英管4保持在工作區(qū)域中心的不銹鋼夾鉗6。

上述的實(shí)施例中，支架、壓縮空氣供應(yīng)裝置、升降機(jī)構(gòu)和移動機(jī)構(gòu)均可以采用現(xiàn)有技術(shù)，如升降機(jī)構(gòu)可以由線性馬達(dá)與導(dǎo)軌和驅(qū)動絲杠構(gòu)成，工作平臺上設(shè)置的噴嘴也可以是2個、3個、5個或6個。