[實用新型]一種大尺寸石英玻璃精密氣氛調節退火爐

有效

• 申請號: 201320868492.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN203700168U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 王慧;向在奎;聶蘭艦;邵竹峰;張昕;王蕾
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院
• 主分類號: C03B25/00
• 分類號: C03B25/00;C03B20/00
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本實用新型涉及一種玻璃退火爐，特別是涉及一種大尺寸石英玻璃精密氣氛調節退火爐。

背景技術

石英玻璃以其高純、高的透光性以及低的熱膨脹性等一系列優良的理化性能成為一種重要的基礎材料，其廣泛應用于微電子、光纖通訊、激光、傳感技術等高新技術領域。

石英玻璃內部的羥基含量、氧空位等都是影響石英玻璃關鍵性能（如光學均勻性、激光損傷閾值、紫外紅外光譜特性等）的重要因素。隨著大尺寸石英玻璃應用領域的拓展，對控制不同羥基含量、氧空位等結構狀態的石英玻璃的需求越來越多。但是，目前國內外熔制石英玻璃的工藝主要有四種，由其工藝決定的內部羥基、氧空位等狀態基本一致。

同時，隨著各領域技術的飛速發展，對石英玻璃的直徑由100-500mm擴大到600-700mm，如此大尺寸的石英玻璃中應力的存在會影響石英玻璃的光學均勻性、表面面形穩定性等。

目前，國內外尚無一種大尺寸石英玻璃精密氣氛調節退火爐，能夠對直徑600-700mm的大尺寸石英玻璃進行精密退火，還能獲得不同羥基含量、氧空位等結構狀態的石英玻璃。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種大尺寸石英玻璃精密氣氛退火爐，本實用新型可對直徑600-700mm的大尺寸石英玻璃進行精密退火，并制備結構濃度不同的石英玻璃，使退火后的石英玻璃應力雙折射值達Ⅰ-Ⅱ類的要求。

為了實現上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種大尺寸石英玻璃精密氣氛調節退火爐，該退火爐包括：支架、爐體、底座、驅動裝置、氣氛調節系統以及溫度控制系統；其中，

所述爐體安置在所述支架上，且所述爐體內部中空以形成爐膛，所述爐膛內壁設置有加熱層，所述加熱層與所述爐膛內壁之間設置有保溫層；

所述底座安置于所述爐體的正下方，且滑動連接于所述支架，所述底座上依次鋪設有保溫層和加熱層，所述底座上還設置有主軸，所述主軸穿過所述底座以及所述底座上的保溫層和加熱層，所述主軸的上端連接有托盤；

所述驅動裝置分別連接所述底座、所述主軸，用于驅動所述底座沿著所述支架垂向滑動以及驅動所述主軸旋轉；

所述氣氛調節系統包括進氣通道、出氣通道以及壓力、流量調節器；所述進氣通道、出氣通道設置于所述爐體上，所述壓力與流量調節器設置于所述進氣通道上；

所述溫度控制系統包括多個熱電偶以及控制器，所述多個熱電偶分散地設置于所述爐膛內壁，所述控制器與所述多個熱電偶以及所述加熱層連接。

進一步地，所述爐膛為圓筒狀，且所述爐膛的內徑為800-900mm。

進一步地，所述托盤上設置有用于使石英玻璃豎直錯位放置的樣品架。

進一步地，所述樣品架包括底板以及設置在底板上的多條平行的隔板，且所述隔板之間形成用于固定石英玻璃的槽。

進一步地，所述托盤與所述底座上加熱層的距離為5-8mm，所述托盤的材質為耐高溫材料。

進一步地，所述出氣通道與所述進氣通道相對設置，其中，所述進氣通道與所述出氣通道不在同一水平上，且所述出氣通道與所述進氣通道之間的縱向距離為150-250mm，進氣通道與底座的縱向距離為15-50mm。

進一步地，所述加熱層內包括多片所述纖維爐材，且所述纖維爐材內設置有“S型”排布的電爐絲。

進一步地，所述底座上的加熱層為圓柱狀，且其直徑與所述爐膛內壁的直徑一致。

進一步地，所述支架的側部設置有導軌，所述底座與所述導軌滑動連接。

進一步地，所述驅動裝置包括第一驅動裝置和第二驅動裝置；其中，

所述第一驅動裝置包括升降電機、齒輪以及鏈條，其中，所述升降電機安置于所述支架上，所述升降電機連接所述齒輪，所述齒輪設置在所述支架上，所述齒輪通過所述鏈條與所述底座連接，用于驅動所述底座沿著所述支架上的導軌垂向滑動。

所述第二驅動裝置包括減速電機以及與所述減速電機連接的變向齒輪；其中，所述減速電機設置在所述底盤的下方，所述變向齒輪連接所述主軸，用于驅動所述主軸旋轉。

本實用新型的有益效果是：

（1）本實用新型采用的氣氛調節系統可以向爐膛內通入不同氣體，以調節石英玻璃內部的羥基含量、氧空位等結構狀態，實現不同應用要求的、特殊性能石英玻璃樣品的制備，同時可滿足退火后應力雙折射值達Ⅰ-Ⅱ類的要求。