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石英玻璃的脫羥工藝技術及裝備
 發布時間:2013年02月21日 瀏覽:5818
羥基在石英玻璃中是一種有害的非金屬雜質,它可降低石英玻璃的耐溫性,羥基含量1200×10-6時降低軟化溫度70℃,對半導體技術用石英玻璃有一定影響,在電光源石英玻璃中,羥基在高溫下擴散出來使燈中的鹵化物變質,電極氧化中毒,嚴重時會造成熄弧,影響燈的使用壽命。所以連溶石英玻璃要在真空中高溫煅燒,消除羥基,稱脫羥。

脫羥工藝有三種形式:①在空氣中進行煅燒,因為空氣中含水,所以只能清除亞穩定羥基,脫羥裝備可采用隧道窯,推板窯或者箱式電爐,電加熱,最高溫度1000℃,脫羥后殘留穩定性羥基含量在20×10-6左右;②在脫羥爐中通高純N2[N2經過提純,含水量為(1~2)×10-6],脫羥設備可采用推板式電爐和箱式電爐,爐門必須密閉,爐子底部留有進N2口,爐子頂部留有出N2口,整個脫羥過程不斷送入高純N2。最高溫度1100℃;③真空脫羥采用擴散泵抽真空,真空度為5×10-3Pa,采用分子泵抽真空,真空度可達1×10-4Pa,爐子性能見下表。

產品型號

爐內尺寸/mm

最高溫度/℃

溫度均勻性/℃

極限真空度/Pa

熱態真空度/Pa

L651211-11/ZM

Φ200×300

1200

±5

5×10-4

5×10-3

L651211-13/ZM

Φ300×400

1200

±5

5×10-4

5×10-3

L12700/ZM

400×400×600

1200

±5

5×10-4

5×10-3

L12111-10/ZM

610×610×1000

1200

±5

5×10-4

5×10-3

L12111-18/ZM

700×700×1000

1200

±5

5×10-4

5×10-3

L12111-14/ZM

700×800×1600

1200

±5

5×10-4

5×10-3

L12111-37/ZM

800×1000×3300

1200

±5

5×10-4

5×10-3

分子泵

350×350×500

1200

±5

5×10-5

5×10-4

羥基檢測設備:采用傅里葉變換紅外光譜儀,型號WQF-310/410,測量精度≤1×10-6。

脫羥溫度與時間如下:

(1)在空氣中煅燒脫羥:可將石英玻璃中亞穩定羥基清楚,脫羥目的為解決在封接石英玻璃是氣泡不會長大,脫羥或羥基含量將到20×10-6左右,脫羥溫度950℃,保溫時間1-2h。產品適用于鹵鎢等制造。

(2)充N2脫羥工藝:脫羥溫度950~1050℃,保溫時間15~20h或更長,羥基含量可降到(6~8)×10-6,產品適用于汞燈制造。

(3)真空脫羥工藝:脫羥溫度1050~1150℃,保溫時間15~20h或更長,羥基含量可降到(1~3)×10-6或<1×10-6,產品可用于金屬鹵化物燈制造。

脫羥時間常常會使產品變色,主要是因為石英玻璃鐵含量太高的緣故。


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