[發明專利]硫系玻璃制備方法以及制備裝置

在審

• 申請號: 201410853192.0
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104556633A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 趙華;劉永華;祖成奎;韓濱;陳江;趙慧峰;王衍行;金揚利;何坤
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院
• 主分類號: C03B5/235
• 分類號: C03B5/235
• 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

1.一種硫系玻璃制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：真空低溫純化，在真空條件下，在第一溫度下對玻璃原料進行純化，去除雜質；第二步：真空高溫熔制，在真空條件下，在第二溫度下使將玻璃原料熔化得到熔融狀態的玻璃液；第三步：漏料成形，將熔融狀態的玻璃液漏出，并成型，得到玻璃成品；所述的真空條件為壓力小于1.0×10^-2Pa。

2.根據權利要求1所述的硫系玻璃制備方法，其特征在于，所述的真空低溫純化包括：

將玻璃原料置于熔化爐內，對熔化爐抽真空，使熔化爐內壓力小于5×10^-3Pa；加熱，使熔化爐內溫度在200～400℃，保持3h以上。

3.根據權利要求1所述的硫系玻璃制備方法，其特征在于，所述的真空高溫熔制包括：

純化處理原料原位升至高溫熔制溫度800～1000℃，并控制熔化爐內壓力小于1×10^-2Pa，在此高溫熔制過程中對玻璃液進行間歇式攪拌，所述的間歇式攪拌工藝為：攪拌10～20min，靜置30～50min，如此重復2～5次。

4.根據權利要求1所述的硫系玻璃制備方法，其特征在于，還包括在所述的高溫熔制之后，靜置0.5～1h；然后進行漏料成形。

5.根據權利要求1～4任一項所述的硫系玻璃的制備方法，其特征在于，所述的硫系玻璃由以下物質組成：

Ge元素和As元素中的一種或兩種，其摩爾百分含量為5～35％；Sb元素，其摩爾百分含量為5～40％；Al元素或Mg元素，其摩爾含量為50～200ppm；余量為Se元素和Te元素中的一種或兩種；上述各物質的摩爾百分含量的總量為100％。

6.根據權利要求5所述的硫系玻璃的制備方法，其特征在于，所述的玻璃原料的純度為5N級。

7.根據權利要求5所述的硫系玻璃的制備方法，其特征在于，所述的方法制備的硫系玻璃在波長為2.9μm、4.1μm、4.5μm、6.3μm處的透過率超過63％，波長12.8μm處透過率超過50％。

8.根據權利要求5所述的硫系玻璃的制備方法，其特征在于，所述成品硫系玻璃尺寸為(100～250)×(100～250)mm。

9.一種硫系玻璃的制備裝置，其特征在于，由真空熔化爐和漏料成形爐兩個部分連通組成，所述的真空熔化爐包括：熔化爐爐體、石英坩堝、加熱元件、升降系統、攪拌裝置、真空系統、進氣口和坩堝壓蓋；其中：

熔化爐爐體，由上下爐蓋和中部爐腔構成，上下爐蓋均可開啟，上蓋用于加料，下蓋用于平時維護；石英坩堝，用于盛放高溫玻璃液，位于下爐蓋上方，所述的石英坩堝側面下部設有一漏料嘴，伸入所述的漏料成形爐體內；坩堝壓蓋，位于坩堝上方，用于防止原料揮發、玻璃液飛濺，由高純石英制成；加熱元件，裝配在中部爐腔壁上，環繞在坩堝四周；升降系統，用于對石英坩堝進行升降操作；攪拌裝置，裝配在上爐蓋，用于對玻璃液進行高溫攪拌，采用高純石英制成；真空系統，由真空管道和多級真空泵構成，真空管道連通于中部爐壁，通過真空泵對封閉爐體抽制真空；進氣口，位于中部爐壁下部，用于向爐腔內充氣。

10.根據權利要求9所述的硫系玻璃的制備裝置，其特征在于，所述的漏料成形爐與所述的熔化爐爐體連通，該漏料成形爐包括：漏料成形爐體、熔制擋板、加熱線圈、漏料成形移動系統、漏料成形模具；其中：

漏料成形爐體，由上下爐蓋和中部爐腔構成，上下爐蓋均可開啟；熔制擋板，設置在所述漏料嘴上，用于打開或者閉合漏料嘴；加熱線圈，設置在所述漏料嘴周圍，用于對漏料嘴加熱；漏料成形移動系統，設置在漏料成形爐體內；和漏料成形模具，設置在所述的漏料成形移動系統上。