[發明專利]一種低羥基石英玻璃纖維的生產方法

有效

• 申請號: 201110349946.5
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102503115A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 劉俊龍;歐陽葆華;商春利;吳學民
• 申請（專利權）人: 湖北菲利華石英玻璃股份有限公司
• 主分類號: C03B37/02
• 分類號: C03B37/02
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所 42216
• 代理人: 陳德斌

技術領域

本發明涉及一種石英玻璃纖維的生產方法，具體涉及一種低羥基石英玻璃纖維的制造方法。

背景技術

目前通常生產石英玻璃纖維用的石英玻璃棒，一般是采用連熔法直接將石英砂熔制成直徑1.5~3.5mm的石英玻璃棒，然后再將棒拉制成石英玻璃纖維。采用該方法生產的石英玻璃棒羥基含量高，約130ppm，因此，其生產的纖維羥基含量也高。高羥基含量的產品影響了其產品的耐燒蝕性能，這使得石英玻璃纖維在高馬赫航天飛行器的使用上受到了限制。國外，有采用溶膠-凝膠法生產低羥基石英纖維的，其生產方法是先將硅的有機物制成硅溶膠，然后再將硅溶膠調節成硅凝膠，再從凝膠內抽絲成纖維，最后再在真空高溫下脫水制造成石英玻璃纖維。采用該方法生產的石英玻璃纖維，羥基含量可以控制在5ppm以內。但其生產過程太復雜，對設備和生產工藝的控制的要求程度遠遠高于采用石英玻璃棒拉絲法。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種生產成本低，工藝簡單的低羥基含量的石英玻璃纖維的制造方法。

本發明是通過如下的技術方案來實現上述目的的：

一種低羥基石英玻璃纖維的生產方法，其特征在于：它包括以下步驟：

1)、首先采用連熔法將石英砂通過連熔爐熔制成直徑為15—40mm的石英玻璃棒；

2)、將直徑15—40mm的石英玻璃棒送入真空脫羥爐，真空脫羥爐的真空度控制在10Pa以內，然后升溫至1000—1100℃，保持恒溫0.5—2小時，以脫除石英玻璃棒內亞穩態的羥基，使其羥基含量達到5ppm以內；

3)、將脫羥后的石英玻璃棒采用電熔法，通過中頻爐或電阻爐產生的1800℃—1900℃的高溫，以0.2~0.4m/s的速度熔拉成直徑1.5—3.5mm的細石英玻璃棒，

4)、將直徑1.5—3.5mm的細石英玻璃棒采用氫氧燃燒法通過氫氧燃燒器產生的1800℃—2000℃的高溫，以20—50?m/s的拉制速度即可拉制成低羥基的石英玻璃纖維。

本發明的優點在于：

采用本發明，可以以較為簡單的工藝生產出低羥基的石英玻璃纖維，并且石英玻璃棒在脫除石英玻璃棒內亞穩態的羥基過程中所導致的結構空缺，在熔拉成直徑1.5—3.5mm的細石英玻璃棒過程中可以得到自然修復。避免了現有連熔法生產的石英玻璃棒羥基含量高，進而導致生產的纖維羥基含量也高的問題。采用本發明生產的石英玻璃纖維，羥基含量可以控制在5ppm左右。并具有生產過程簡單，對設備和生產工藝的控制的要求程度較低的特點，特別適用于低羥基石英玻璃纖維的生產。

具體實施方式：

下面結合具體實施例對本發明作進一步的描述如下。

實施例1：

（1）將石英砂通過連熔爐采用連熔法拉制成直徑20mm的石英玻璃棒。

（2）將直徑為20mm的石英玻璃棒送入真空脫羥爐，真空脫羥爐的真空度控制在5Pa，將真空脫羥爐升溫至1050℃，并保持恒溫1小時，以脫除石英棒內亞穩態的羥基。

（3）將脫羥后的石英玻璃棒采用電熔法，通過中頻爐或電阻爐產生的1800℃的高溫，以0.3m/s的速度熔拉成直徑1.9mm的細石英玻璃棒。

（4）將直徑1.9mm的細石英玻璃棒采用氫氧燃燒法通過氫氣、氧氣燃燒產生的2000℃高溫，以25?m/s的拉制速度拉制成石英玻璃纖維。

實施例2：

（1）將石英砂通過連熔爐采用連熔法拉制成直徑30mm石英玻璃棒。

（2）將直徑為30mm的石英玻璃棒送入真空脫羥爐，真空脫羥爐的真空度控制在0.5Pa，將真空脫羥爐升溫至1080℃，保持恒溫1.5小時，以脫除石英棒內亞穩態的羥基。

（3）將脫羥后的石英玻璃棒采用電熔法，通過中頻爐或電阻爐產生的1800℃的高溫，以0.3m/s的速度熔拉成直徑2.0mm的細石英玻璃棒。

（4）將直徑2.0mm的細石英玻璃棒采用氫氧燃燒法通過氫氣、氧氣燃燒產生的2000℃高溫，以30?m/s的拉制速度拉制成石英玻璃纖維。