[發明專利]一種提高石英玻璃均勻性的方法

在審

• 申請號: 202110752144.2
• 申請日: 2021-07-03
• 公開（公告）號: CN113387550A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 高運周;黃遠坤;李建均;鄧維
• 申請（專利權）人: 四川神光石英科技有限公司
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00;C03B5/18;C03B5/23;C01B33/12
• 代理公司: 成都欣圣知識產權代理有限公司 51292
• 代理人: 易丹;王海文

本發明提供了一種提高石英玻璃均勻性的方法,目的是解決現有技術中成品合成石英玻璃均勻性低的技術問題。該方法具體包括：預處理原料：原料經水解后制成合成石英玻璃的砣料；處理坨料，對坨料表面進行清潔，得到備用品；加工備用品，備用品進行槽沉成型、均化以及慢降溫后，制成坯料，所述均化為坯料內部分子在熱泳效應以及微正壓下均勻分布的過程；制備成品，坯料進行成型加工處理后制成成品。

技術領域

本發明涉及非金屬礦選礦加工技術領域，尤其是涉及一種提高石英玻璃均勻性的方法。

背景技術

紫外熔石英玻璃經過再成型、退火、切割、拋光等系列精密加工，可以制成各種高附加值的產品（或半成品），被廣泛應用。主要目標市場為：在電子信息和半導體行業用作IC芯片和平板顯示器生產過程中重要的光掩模基板、石英晶圓片；在光纖通信領域用以制造光纖預制棒和光纖；在航空航天行業用以制造太空望遠鏡、衛星及飛船的整流罩、窗口材料；在國防軍工領域用作高功率激光器透鏡、窗口材料等；在精密光學儀器制造領域用作透鏡、棱鏡、鏡頭、反射鏡、天文望遠鏡等。

以其廣泛的用途及應用前景，目前市場上更多的企業已掌握了紫外熔石英玻璃的生產方法，而在制備過程中如何更高效的進行生產加工并降低生產成本，提高產品均勻性指標性能，對促進行業技術發展具有重要意義。

發明內容

本發明為解決現有技術中的成品合成石英玻璃均勻性低的問題，提供一種提高石英玻璃均勻性的方法，增加了均化以及慢降溫操作，以得到合成石英玻璃均勻性高的成品。

本發明采用的技術方案是：

一種提高石英玻璃均勻性的方法，包括：

步驟1，砣料合成，四氯化硅于沉積爐內高溫水解、沉積后制成合成石英玻璃砣料，分級，切段；

步驟2，坨料處理，對分段的坨料表面進行清潔，得到備用品；

步驟3，備用品加工，備用品于槽沉爐內進行槽沉成型、均化以及慢降溫后，制成坯料，槽沉成型和均化時，升溫的同時爐內壓力由真空負壓升至微正壓；慢降溫時，繼續維持爐內微正壓；

步驟4，成品制備，坯料后處理制成成品。

可選地，所述步驟1中，四氯化硅高溫水解的溫度控制在1350℃~1500℃。

可選地，所述步驟1中，砣料分級時依據其外觀區分。

可選地，所述步驟2中，砣料清潔時中采用2%～10%HF稀釋液浸洗。

可選地，所述步驟3中，槽沉成型過程時，槽沉爐內的真空壓力小于1.5Pa；以緩慢升溫至1500~1700℃。

可選地，所述步驟3中，槽沉成型過程時，升溫速率4~11℃/min。

可選地，所述步驟3中，均化時，爐內緩慢升溫至1700℃～1900℃并保溫，且同步向爐內通入氬氣，使壓力達到微正壓并維持。

可選地，所述步驟3中，均化時，最終壓力為0.1～0.2MPa。

可選地，所述步驟3中，慢降溫時，采用梯度降溫方式并維持微正壓至開爐。

可選地，慢降溫時，爐內1900℃至1200℃，區間降溫速率為-8℃～-6℃/min；爐內1200℃至620℃，降溫速率為-4-1℃/min；爐內620℃至開爐，降溫速率-8℃～-15℃/min。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、通過對備用品進行槽沉成型、均化以及慢降溫，制成坯料，通過均化以及慢降溫提高坯料的純度。

2、慢降溫其主要為坯料內部各分子間趨于同一微觀水平位置，均勻性得到提高，雙折射應力值也得到降低的過程。

附圖說明