[發(fā)明專利]石英玻璃制備中的二氧化硅粉末的蒸汽處理

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680081978.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN108698884A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·歐特;W·萊曼;M·胡乃曼;N·C·尼爾森;N·R·惠比;B·格羅曼;A-G·柯佩巴尼;T·凱瑟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賀利氏石英玻璃有限兩合公司
• 主分類號(hào): C03B20/00
• 分類號(hào): C03B20/00;C03C12/00;C03B19/10;C03B37/012;C03C3/06;C03B19/06
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 劉媛媛

1.一種制備石英玻璃體的方法，其包含以下方法步驟：

i.)提供二氧化硅顆粒，其中所述提供包含以下步驟：

I.制造由硅-氯化合物制備的具有至少兩個(gè)粒子的二氧化硅粉末；

II.使所述二氧化硅粉末與蒸汽接觸，以獲得經(jīng)處理的二氧化硅粉末；

III.對(duì)所述經(jīng)處理的二氧化硅粉末造粒以獲得二氧化硅顆粒，

ii.)從所述二氧化硅顆粒制造玻璃熔體；

iii.)從至少一部分所述玻璃熔體制造石英玻璃體；

其中所述二氧化硅粉末的氯含量大于所述二氧化硅顆粒的氯含量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述二氧化硅粉末的粒度分布D₅₀在6至15μm范圍內(nèi)。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述至少兩個(gè)粒子相對(duì)于彼此進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述蒸汽的特征在于以下特征中的至少一種：

W1.以所用蒸汽的總體積計(jì)，相對(duì)水分含量為至少50體積％、例如至少60體積％、尤其優(yōu)選至少70體積％；

W2.以所述蒸汽的總體積計(jì)，水含量在0.1至60kg/m³范圍內(nèi)、例如在0.15至50kg/m³范圍內(nèi)、尤其優(yōu)選在0.2至40kg/m³范圍內(nèi)；

W3.以所述蒸汽的總體積計(jì)，不同于蒸汽的氣體(例如He、Ar、空氣或其中兩種或多于兩種氣體的混合物)的含量在20至50體積％范圍內(nèi)、例如在25至45體積％范圍內(nèi)、尤其優(yōu)選在30至40體積％范圍內(nèi)；

W4.以所述蒸汽的總體積計(jì)，惰性氣體(尤其氦氣)的含量在0.1至5體積％范圍內(nèi)、例如在0.5至4體積％范圍內(nèi)、尤其優(yōu)選在1至3體積％范圍內(nèi)；

W5.溫度在100至600℃范圍內(nèi)或優(yōu)選在120至550℃范圍內(nèi)或優(yōu)選在150至500℃范圍內(nèi)；

W6.蒸汽壓力在0.1至10巴、優(yōu)選0.1至5巴范圍內(nèi)，所述壓力在每種情況下都表示為超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)壓力的壓力。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中蒸汽與二氧化硅的重量比在1:1至100:1范圍內(nèi)。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述二氧化硅粉末在蒸汽處理之前的氯含量與所述二氧化硅粉末在蒸汽處理之后的氯含量的比率在500:1至10:1范圍內(nèi)。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中在蒸汽處理之后所述二氧化硅粉末的水性4％分散液的pH值處于3至5.5范圍內(nèi)。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述經(jīng)處理的二氧化硅粉末具有以下特征中的至少一種：

a.氯含量小于200ppm；

b.鋁含量小于200ppb；

c.以所述二氧化硅粉末的總重量計(jì)，殘余水分含量小于10重量％；

d.BET表面積在10至70m²/g范圍內(nèi)；

e.容積密度小于0.3g/cm³；

f.碳含量小于50ppm；

g.不同于鋁的金屬的總含量小于2.5ppm；

h.以粉末粒子的總數(shù)目計(jì)，至少70重量％的所述粉末粒子具有小于100nm的初始粒度；

i.夯實(shí)密度在0.001至0.3g/cm³范圍內(nèi)；

j.粒度分布D₁₀在1至10μm范圍內(nèi)；

k.粒度分布D₅₀在6至15μm范圍內(nèi)；

l.粒度分布D₉₀在5至40μm范圍內(nèi)；

其中ppm及ppb各自以所述二氧化硅粉末的總重量計(jì)。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含以下方法步驟：

iv.)從所述石英玻璃體制造具有至少一個(gè)開口的中空體。