一種摻雜型石英玻璃管的制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)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】
[0002]石英玻璃可以透過遠紫外光譜，是最優(yōu)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栗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(chǎn)生色心等內部缺陷，降低釹玻璃的使用壽命。
[0003]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(fā)明內容】

[0004]本發(fā)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。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)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，高速攪拌混合均勾;
(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°C，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。
[0006]在本發(fā)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。
[0007]在本發(fā)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Ce02和Ti02。
[0008]在本發(fā)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/mino
[0009]在本發(fā)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°C，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。
[0010]在本發(fā)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。
[0011]在本發(fā)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Ce02和Ti02。
[0012]在本發(fā)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/mino
[0013]在本發(fā)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°C，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。
[0014]在本發(fā)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。
[0015]在本發(fā)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Ce02和Ti02。
[0016]在本發(fā)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/mino
[0017]在本發(fā)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 Ti02;
(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勾；
(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，在氮氣氣氛下以1800°C的溫度熔制2天，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，以8°C/min的降溫速率降溫至230°C，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。
[0018]上述方法制備的摻雜型石英玻璃管經(jīng)檢測，其內雜質元素含量低于0.5%，其機械強度和沖擊韌性與高純石英玻璃的相關性能在誤差允許的范圍內相同。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種摻雜型石英玻璃管的制備方法，其特征在于，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，高速攪拌混合均勾; (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°C，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。2.根據(jù)權利要求1所述的摻雜型石英玻璃管的制備方法，其特征在于，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。3.根據(jù)權利要求1所述的摻雜型石英玻璃管的制備方法，其特征在于，所述摻雜石英原料為重量比為1: 1的Ce02和Ti02。4.根據(jù)權利要求1所述的摻雜型石英玻璃管的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)和步驟(2)中，所述攪拌速率為1500?2000r/min。5.根據(jù)權利要求1所述的摻雜型石英玻璃管的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述熔制條件為:氮氣氣氛、溫度1700?1800°C，時間2?3天。6.根據(jù)權利要求1所述的摻雜型石英玻璃管的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述降溫速率為3?8°C/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了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；（2）批量混合；（3）熔制成砣料；（4）退火處理；（5）機械冷加工去除石英玻璃砣料的余料；（6）拉管成型。本發(fā)明一種摻雜型石英玻璃管的制備方法，操作簡便，容易實現(xiàn)，本其制備的摻雜型石英玻璃除摻雜原料外，其他雜質含量較低，所得石英玻璃管的機械性能和抗沖擊強度均較高純石英玻璃保持相當，設計使用效果較好，滿足大功率脈沖氙燈對管壁材料性能的要求。
【IPC分類】C03B20/00
【公開號】CN105439426
【申請?zhí)枴緾N201510878113
【發(fā)明人】沈建興
【申請人】太倉市建興石英玻璃廠
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月4日