[发明专利]一种石英玻璃管的真空脱羟方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石英玻璃管的生产方法，特别是一种石英玻璃管的真空脱羟方法。

背景技术

连熔工艺生产的石英玻璃管通常含有100-180ppm的羟基，高羟基含量将直接影响石英玻璃管的质量，因此需要对其进行脱羟处理。现有技术中的脱羟基工艺一般均采用直线升温法，步骤过于简单，脱羟过程容易损坏石英玻璃管，且脱羟效果较差，一般只能使石英玻璃管的羟基含量降至20ppm左右，不能满足低羟基行业如半导体技术的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可进一步降低羟基含量、提高石英管产品性能的石英玻璃管的真空脱羟方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种石英玻璃管的真空脱羟方法，其特点是，它采用十二步脱羟法，其步骤如下：

第一步：用30-70分钟使真空脱羟炉内温度升至500-700℃；

第二步：真空脱羟炉内恒温500-700℃保持3-10分钟；

第三步：用10-30分钟使真空脱羟炉内温度升至700-900℃；

第四步：真空脱羟炉内恒温700-900℃保持5-15分钟；

第五步：用10-30分钟使真空脱羟炉内温度升至900-1000℃；

第六步：真空脱羟炉内恒温900-1000℃保持3-10分钟；

第七步：用60-120分钟使真空脱羟炉内温度升至1050-1250℃；

第八步：真空脱羟炉内恒温1050-1250℃保持180-300分钟；

第九步：用20-40分钟使真空脱羟炉内温度降至180-380℃；

第十步：真空脱羟炉内恒温180-380℃保持10-30分钟；

第十一步：用10-30分钟使真空脱羟炉内温度降至50-120℃；

第十二步：真空脱羟炉内恒温50-120℃保持10-30分钟；

出炉即得低羟基石英玻璃管。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种石英玻璃管的真空脱羟方法，其特点是，它采用十二步脱羟法，其步骤如下：

第一步：用50分钟使真空脱羟炉内温度升至600℃；

第二步：真空脱羟炉内恒温600℃保持5分钟；

第三步：用20分钟使真空脱羟炉内温度升至800℃；

第四步：真空脱羟炉内恒温800℃保持10分钟；

第五步：用20分钟使真空脱羟炉内温度升至950℃；

第六步：真空脱羟炉内恒温950℃保持5分钟；

第七步：用90分钟使真空脱羟炉内温度升至1180℃；

第八步：真空脱羟炉内恒温1180℃保持240分钟；

第九步：用30分钟使真空脱羟炉内温度降至280℃；

第十步：真空脱羟炉内恒温280℃保持20分钟；

第十一步：用20分钟使真空脱羟炉内温度降至80℃；

第十二步：真空脱羟炉内恒温80℃保持20分钟；

出炉即得低羟基石英玻璃管。

这是本发明的优选技术方案。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种石英玻璃管的真空脱羟方法，其特点是，真空脱羟炉的每一时间段内的升温或降温均为均匀稳定的升温或降温。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的一种石英玻璃管的真空脱羟方法，其特点是，脱羟时真空脱羟炉内的真空度为3×10^-3-10×10^-3，优选6×10^-3。

脱羟是提高石英玻璃管内在质量的重要环节。本发明采用调整电流电压的措施，从升温、恒温直至降温、恒温共采用十二步法对石英玻璃管进行脱羟基处理。在这十二步脱羟步骤中，采用的是“升(降)温-恒温”交替步骤法，当升(降)至一定温度时，在这个温度点上再恒温保持一段时间，然后再进入下一阶段的“升(降)温-恒温”工艺，其脱羟工艺过程平稳有序。经本发明脱羟工艺处理所得的石英玻璃管的羟基含量可降到2ppm以下，石英玻璃管的变形率小，直径在120mm以上的石英玻璃管的变形率在3％以内，完全达到了半导体技术用的大口径石英玻璃管的要求。本发明脱羟方法保持和提高了石英玻璃管的热稳定性，提高了石英玻璃管的耐温和防裂变性能，降低了石英玻璃管的高温变形率，提高了产品的适应性。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的具体技术实施方案，以使本领域技术人员更好的理解本发明。