[發明專利]超純石英玻璃的制備方法

有效

• 申請號: 201610019268.9
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105502897B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 孫元成;宋學富;杜秀蓉;張曉強;王慧
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00;C03B19/14
• 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

1.一種超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，采用化學氣相沉積工藝，使用電感耦合等離子體火焰作為熱源，以空氣和氬氣的混合氣體作為等離子體電離氣體，以含硅化合物為原料，以氧氣與氦氣的混合氣體作為載料氣體,所述載料氣體攜帶氣化的上述含硅原料通過加料器通入分段保溫式沉積爐中發生反應,生成二氧化硅顆粒，沉積在石英玻璃基體上，隨著沉積面的生長，降低石英玻璃基體以保持沉積面高度不變，逐漸形成石英玻璃塊體；

所述分段保溫式沉積爐，爐體頂段為弧形頂蓋部分，使用電熱裝置輔助加熱，使頂段溫度為1500℃-1800℃；中段分為2-5個保溫段，采用電熱裝置輔助加熱，使爐體中部溫度為1000℃-1500℃，并且溫度自上而下依次降低；下段采用循環水冷卻裝置，使爐體下部溫度保持在500℃以下。

2.根據權利要求1所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述的等離子體電離氣體，所述的氬氣的流量為0.1-10m³/h，所述的空氣的露點小于-60℃。

3.根據權利要求1所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述的電感耦合等離子體火焰，是通過功率高頻設備將空氣和氬氣混合氣體電離得到的。

4.根據權利要求3所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述的高頻設備，功率為10-500kW、頻率為2-30MHz。

5.根據權利要求1所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述的電感耦合等離子火焰為1個或多個。

6.根據權利要求1所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述的含硅原料為四氯化硅或四氟化硅。

7.根據權利要求1所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述的載料氣包括：以體積分數計：氧氣含量70-95％,氦氣含量5-30％；其中氧氣流量為0.1-1m³/h。

8.根據權利要求1所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述沉積爐爐體內壁使用高純氧化鋁耐火材料，外部使用保溫材料，中部設有排風口，排風口數量為1個或多個；排風口連接抽氣裝置，通過調節抽氣風壓控制沉積爐上部壓力比大氣壓高1-50Pa。

9.根據權利要求1所述的超純石英玻璃的制備方法，其特征在于，所述的加料器為1個或多個。