[發明專利]一種薄管壁粗內徑石英管真空封口方法

在審

• 申請號: 202110149320.3
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112876049A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 謝長征;王宜豪;訾振發;余昌永
• 申請（專利權）人: 合肥師范學院
• 主分類號: C03B23/09
• 分類號: C03B23/09
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 劉勇

本發明提出了一種薄管壁粗內徑石英管真空封口方法，包括以下步驟：S1、在常壓下，對裝有樣品的石英管需要封口位置進行高溫預燒，在石英管上形成預定內徑、長度的縮頸部，冷卻石英管至室溫；S2、對冷卻后的石英管抽真空，保持石英管的真空狀態并對石英管縮頸部進行加熱軟化，拉動石英管即可完成石英管的真空封口。本發明將石英管在抽真空前進行常壓預燒，可使管壁內徑在收縮的同時保持壁厚不變，管壁厚度無明顯變化的縮頸結構有助于提高后續真空封口成功率，同時提升封口質量和耐用度。

技術領域

本發明涉及真空封口技術領域，尤其涉及一種薄管壁粗內徑石英管真空封口方法。

背景技術

石英管的真空封口技術主要用于易氧化、易潮解樣品的無氧無水封存，以及晶體材料的高溫合成、還原等領域，廣泛應用于高校和研究所等科研單位。

目前，石英管真空封口技術步驟如下：首先將待封裝的樣品裝進石英管中，將石英管裝夾在手動擋板閥的一端；然后將手動擋板閥的另一端接在真空接頭上，用真空泵對石英管進行抽真空操作；待抽真空結束，取下手動擋板閥和石英管，用氫氧焰噴槍對準并噴射石英管需要封口的位置；最后手動旋轉石英管的同時向兩端拉動，使其受熱均勻，石英管在內外壓力差的作用下向內收縮，同時在外加拉力作用下分成兩段，封管完成。然而在上述操作步驟中，石英管在受熱收縮并向兩端拉動時，管壁會因迅速發生形變而變薄，尤其對于管壁薄且內徑大的石英管而言，由于達到封口所需的收縮變形量大，管壁在收縮和拉伸的過程中容易發生破損(通常會形成缺口)，導致封口失敗。對于薄管壁粗內徑的石英管，即使是封口成功的石英管，在后續操作如高溫熱處理、離心等過程中，通常會因封口處管壁太薄而發生破裂，對石英管中真空封裝的樣品產生不可逆影響。

發明內容

基于背景技術中存在的技術問題，本發明提出了一種薄管壁粗內徑石英管真空封口方法。

本發明提出的一種薄管壁粗內徑石英管真空封口方法，包括以下步驟：

S1、在常壓下，對裝有樣品的石英管需要封口位置進行高溫預燒，在石英管上形成預定內徑、長度的縮頸部，冷卻石英管至室溫；

S2、對冷卻后的石英管抽真空，保持石英管的真空狀態并對石英管縮頸部進行加熱軟化，拉動石英管即可完成石英管的真空封口。

優選的，在步驟S1中，預燒過程中旋轉石英管并沿石英管軸向方向來回擺動石英管。

優選的，在步驟S1中，利用氫氧焰噴槍對裝有樣品的石英管需要封口位置進行高溫預燒。

優選的，在步驟S1中，石英管縮頸部的長度為2.80-3.20cm，石英管縮頸部的內徑為0.38-0.42cm。

優選的，在步驟S2中，將冷卻后的石英管裝夾在手動擋板閥一端，手動擋板閥另一端與真空接頭連接進行抽真空。

優選的，在步驟S2中，利用氫氧焰噴槍對石英管縮頸部進行加熱軟化。

本發明提出的一種薄管壁粗內徑石英管真空封口方法，將石英管在抽真空前進行常壓預燒，可使管壁內徑在收縮的同時保持壁厚不變，管壁厚度無明顯變化的縮頸結構有助于提高后續真空封口成功率，同時提升封口質量和耐用度；預燒過程中旋轉石英管并沿石英管軸向方向來回擺動石英管，盡可能保持石英管壁四周形成長度為3cm左右的高溫環狀區域，并使之受熱均勻，便于石英管在氫氧焰的作用下產生縮頸，避免產生局部應力對后續抽真空封口過程中，因管壁急劇收縮變薄而發生管壁破損；同時，本發明方法可有效提高封口質量，減小后續使用過程中由于封口處壁厚較薄而出現的破損現象；另外預燒和真空封口所用的氫氧焰的溫度可達3000攝氏度，保證了對石英玻璃熱加工的溫度要求，同時燃燒的產物是水蒸氣，不含碳的火焰保證了石英管在加工過程中性能的穩定，還能夠保持管內樣品不受燃燒產物影響，兼具環保、高效等特點。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種薄管壁粗內徑石英管真空封口方法流程圖；