[發明專利]氧化硅造粒粉的制造方法、氧化硅玻璃坩堝的制造方法

有效

• 申請號: 201110391254.7
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102583975A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 須藤俊明;吉岡拓磨;鈴木光一;山崎真介
• 申請（專利權）人: 日本超精石英株式會社
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00;C03C6/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 經志強

技術領域

本發明涉及一種氧化硅造粒粉的制造方法，以及氧化硅玻璃坩堝的制造方法。

背景技術

舉例說明一種氧化硅玻璃坩堝的制造方法(該方法稱之為“旋轉模具減壓法”)，其具備：在旋轉模具內面堆積平均粒徑為300μm左右的氧化硅粉而形成氧化硅粉層的氧化硅粉層形成工序，以及從模具側對氧化硅粉層進行減壓的同時對氧化硅粉層進行電弧熔融而形成氧化硅玻璃層的電弧熔化工序。并且，為了消除電弧熔化工序之后的坩堝高度的偏差，實施切除坩堝上端部而使坩堝高度一致的切除工序。

制造一種位于坩堝內面側且實際上不含氣泡的透明氧化硅玻璃層(以下，稱作“透明層”)，以及位于坩堝外表面側且含氣泡的氧化硅玻璃層(以下，稱作“含氣泡層”)的雙層結構的坩堝時，在電弧熔化工序的初期，通過對氧化硅粉層強力減壓來去除氣泡而形成透明層，之后，通過減弱減壓程度而形成殘留有氣泡的含氣泡層。

制造坩堝時，對全部的坩堝需要切除坩堝的上部，即，進行所謂緣部切割工序，因此，會產生切除掉的大量廢玻璃。并且，通過電弧熔化工序制得的坩堝，有時會出現不符合規定的情況，而且也無法修補成符合規定，這時通常會進行廢棄處置，因此這種坩堝也成為廢玻璃。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本公開專利特開2001-220157號公報

專利文獻2：日本公開專利特開平7-33548號公報

發明內容

發明所要解決的課題

坩堝制造工序中產生的廢玻璃的純度非常高，本發明的發明人對這些廢玻璃進行粉碎并制得了作平均粒徑為300μm左右的氧化硅粉，然后使用該氧化硅粉并利用旋轉模具減壓法嘗試著制造上述具有雙層結構的坩堝。然而，即使在電弧熔化時對氧化硅粉層進行強有力的減壓，坩堝內面側的層上也會殘留氣泡，而未能形成透明層。

本發明是鑒于這種情況而完成的，本發明的目的在于，提供一種使用廢玻璃制造具有透明層的氧化硅玻璃坩堝的方法，以及適用于該方法的氧化硅粉。

為了解決課題的技術手段

根據本發明，提供一種氧化硅造粒粉的制造方法，其具備制造氧化硅造粒粉的工序，其中，將在氧化硅玻璃坩堝的制造工序中產生的廢玻璃粉碎成平均粒徑為100μm以下的大小粉碎而形成氧化硅微粉，在氦氣環境下，對所述氧化硅微粉進行造粒，使其平均粒徑達到50μm以上，其中，所述氧化硅造粒粉的平均粒徑比所述氧化硅微粉的平均粒徑大2倍以上。

本發明的發明人在使用粉碎廢玻璃而得的氧化硅粉來制造坩堝時，對不能形成透明層的原因進行了調查并發現：廢玻璃中含有大量氣泡，即使粉碎成平均粒徑300μm左右也無法完全除去氣泡，氣泡仍殘留在氧化硅粉的各個顆粒內部，而殘留在該顆粒內部的氣泡即成為無法形成透明層的原因。

其次，為了使氣泡不再殘留于顆粒內部，更加細小地粉碎廢玻璃而獲得了平均粒徑為40μm左右的氧化硅粉，并嘗試著使用該氧化硅粉來制造坩堝，但是發生了新的問題，即，因為氧化硅粉太小，所以導致氧化硅粉飛散，因此很難形成具有一定厚度的氧化硅粉層。

為了解決這個問題，本發明的發明人嘗試了對所述氧化硅粉進行造粒，而加大平均粒徑的做法。可是，使用造粒后的氧化硅粉制造坩堝發現，雖然解決了氧化硅粉飛散的問題，但是仍殘留下述問題，即，在坩堝內面側的層內仍然殘留著氣泡，而無法形成透明層。

本發明的發明人認為，氧化硅粉造粒時進入到造粒后顆粒內的空氣構成殘留氣泡的原因，因此，發明人想到在比空氣容易脫離的氦氣環境下進行造粒會防止氣泡殘留，由此完成了本發明。

如上所述，根據本發明獲得的氧化硅造粒粉的平均粒徑為50μm以上，由此解決氧化硅粉飛散的問題，并且，由于是在氦氣環境下造粒，所以，即使在氧化硅造粒粉內封入有氦氣，也能在熔化氧化硅造粒粉時輕易脫離，從而，獲得的氧化硅玻璃層內不會殘留氣泡。從而，使用本發明獲得的氧化硅造粒粉的話，可以輕易制造在坩堝內面側具有透明層的氧化硅玻璃坩堝。

附圖說明

圖1表示粒徑為300μm的氧化硅粉內殘留有氣泡的狀態的模式圖。

圖2表示粒徑為100μm以下的氧化硅微粉內未殘留氣泡的狀態的模式圖。

符號的說明

1：氧化硅粉

3：氣泡

5：氧化硅微粉

具體實施方式

1.氧化硅造粒粉的制造方法

以下，就本發明一實施方式的氧化硅造粒粉的制造方法進行說明。