[發明專利]一種摻雜型石英玻璃管的制備方法

在審

• 申請號: 201510878113.6
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN105439426A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 沈建興
• 申請（專利權）人: 太倉市建興石英玻璃廠
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 張建生

技術領域

本發明涉及石英玻璃領域，特別是涉及一種摻雜型石英玻璃管的制備方法。

背景技術

石英玻璃可以透過遠紫外光譜，是最優質的透紫外材料，可透過可見光和近紅外光譜。未摻雜的石英玻璃看起來很清晰，當光纖射向這種材料時，它可以通過幾種不同的方式與石英玻璃進行相互作用。隨著我國大功率激光器的建設，對于固體激光工作物質的泵浦光源一大功率脈沖氙燈提出了更高的要求。一方面希望增強氙燈管壁材料的機械性能和抗沖擊強度，從而提高脈沖氙燈的負載能量和增加氙燈的壽命；另一方面要求管壁材料能夠改善氙燈的輻射光譜，使其與工作物質更好地匹配，同時避免激光工作物質(釹玻璃)因氙燈輻射而產生色心等內部缺陷，降低釹玻璃的使用壽命。

目前，國際上使用摻鈰石英玻璃管作為大功率脈沖氙燈的管壁材料，但是由于雜質的摻入，摻鈰石英玻璃的機械強度和抗沖擊強度大大降低了，不能滿足大功率脈沖氙燈對管壁材料高的機械性能和抗沖擊強度的要求。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種摻雜型石英玻璃管的制備方法，能夠滿足大功率脈沖氙燈管壁的要求，并改善機械性能不足的缺陷。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種摻雜型石英玻璃管的制備方法，包括如下步驟：

（1）小量精混：取一定重量比的高純石英原料和摻雜石英原料置于強力混合機內高速攪拌混合均勻；

（2）批量混合：向步驟（1）中的精混物料中加入占所述精混物料10～15倍重量份的高純石英原料，高速攪拌混合均勻；

（3）熔制成砣料：將步驟（1）中得到的混合物置入電容連熔爐內，在一定條件下熔制成摻雜型石英玻璃砣料；

（4）退火處理：將步驟（3）中得到的摻雜型石英玻璃砣料迅速轉移至退火箱中，在一定降溫速率下降溫至230～280℃，然后在空氣中自然冷卻至常溫；

（5）機械冷加工去除石英玻璃砣料的余料；

（6）拉管成型：利用中頻爐拉管機將步驟（5）中去除余料后的摻雜型石英玻璃砣料拉成石英玻璃管。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（1）中，所述高純石英原料和摻雜石英原料的混合重量比為1～2：1。

在本發明一個較佳實施例中，所述摻雜石英原料為重量比為1：1的CeO₂和TiO₂。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（1）和步驟（2）中，所述攪拌速率為1500～2000r/min。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（3）中，所述熔制條件為：氮氣氣氛、溫度1700～）中得到的摻雜型石英玻璃砣料迅速轉移至退火箱中，在一定降溫速率下降溫至230～280℃，然后在空氣中自然冷卻至常溫；

（5）機械冷加工去除石英玻璃砣料的余料；

（6）拉管成型：利用中頻爐拉管機將步驟（5）中去除余料后的摻雜型石英玻璃砣料拉成石英玻璃管。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（1）中，所述高純石英原料和摻雜石英原料的混合重量比為1～2：1。

在本發明一個較佳實施例中，所述摻雜石英原料為重量比為1：1的CeO₂和TiO₂。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（1）和步驟（2）中，所述攪拌速率為1500～2000r/min。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（3）中，所述熔制條件為：氮氣氣氛、溫度1700～）中得到的摻雜型石英玻璃砣料迅速轉移至退火箱中，在一定降溫速率下降溫至230～280℃，然后在空氣中自然冷卻至常溫；

（5）機械冷加工去除石英玻璃砣料的余料；

（6）拉管成型：利用中頻爐拉管機將步驟（5）中去除余料后的摻雜型石英玻璃砣料拉成石英玻璃管。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（1）中，所述高純石英原料和摻雜石英原料的混合重量比為1～2：1。

在本發明一個較佳實施例中，所述摻雜石英原料為重量比為1：1的CeO₂和TiO₂。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（1）和步驟（2）中，所述攪拌速率為1500～2000r/min。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（3）中，所述熔制條件為：氮氣氣氛、溫度1700～和TiO₂；

（2）批量混合：向步驟（1）中的精混物料中加入占所述精混物料10～15倍重量份的高純石英原料，以2000r/min的轉速高速攪拌混合均勻；