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石英玻璃的脫羥工藝技術(shù)及裝備
 發(fā)布時(shí)間:2013年02月21日 瀏覽:5947
羥基在石英玻璃中是一種有害的非金屬雜質(zhì),它可降低石英玻璃的耐溫性,羥基含量1200×10-6時(shí)降低軟化溫度70℃,對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)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(kuò)散出來(lái)使燈中的鹵化物變質(zhì),電極氧化中毒,嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(chēng)脫羥。

脫羥工藝有三種形式:①在空氣中進(jìn)行煅燒,因?yàn)榭諝庵泻,所以只能清除亞穩(wěn)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(wěn)定性羥基含量在20×10-6左右;②在脫羥爐中通高純N2[N2經(jīng)過(guò)提純,含水量為(1~2)×10-6],脫羥設(shè)備可采用推板式電爐和箱式電爐,爐門(mén)必須密閉,爐子底部留有進(jìn)N2口,爐子頂部留有出N2口,整個(gè)脫羥過(guò)程不斷送入高純N2。最高溫度1100℃;③真空脫羥采用擴(kuò)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(dá)1×10-4Pa,爐子性能見(jiàn)下表。

產(chǎn)品型號(hào)

爐內(nèi)尺寸/mm

最高溫度/℃

溫度均勻性/℃

極限真空度/Pa

熱態(tài)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(cè)設(shè)備:采用傅里葉變換紅外光譜儀,型號(hào)WQF-310/410,測(cè)量精度≤1×10-6。

脫羥溫度與時(shí)間如下:

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

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

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

脫羥時(shí)間常常會(huì)使產(chǎn)品變色,主要是因?yàn)槭⒉AцF含量太高的緣故。


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