[实用新型]制备硫系红外玻璃材料的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及红外玻璃制造技术领域，特别是涉及一种制备硫系红外玻璃材料的设备。

背景技术

硫系玻璃是以第六主族元素中的S、Se、Te为主(不含O)，引入一定的金属或类金属元素Ge、Ga、As、Sb等形成的一类非氧化物玻璃，该玻璃是一种性能优良的红外透过光学材料。硫系具有类似于单晶锗的红外透过性能，透过波段覆盖1～3μm、3～5μm和8～12μm三个大气红外窗口。商用Se基硫系玻璃的折射率温度系数不到单晶锗的25％，具有较好的光-热稳定特性。对锗资源消耗低，可采用精密模压技术成形，加工成本低，是红外光学透镜、窗口和头罩等元件的理想候选材料，在军事和民用红外热成像系统中具有广泛应用。

由于硫系红外玻璃原料中含有较高比例的S、Se、Te等单质，这些单质均具有较高的蒸汽压，在加热形成玻璃之前易发生挥发，这种挥发对玻璃的形成和性能稳定具有非常恶劣的影响。商用硫系玻璃中多含有As、Sb等成分，这些成分的挥发对环境及操作人员均会产生较大危害。另外，硫系红外玻璃在制备过程中对环境中的氢、氧、碳等杂质非常敏感，这些杂质的引入极大的降低了玻璃的红外透过性能。因此，如何控制原料挥发、避免杂质污染是硫系红外玻璃制备的关键技术和难点。

目前硫系玻璃的合成方法主要有三种：安瓿瓶法、气氛保护法和热压烧结法，其中安瓿法是最常用的合成方法，气氛保护法和热压烧结法是近年才产生的新方法，与安瓿法相比，在设备制造、工艺控制等方面还存在诸多问题。

现有技术中，业内普遍采用真空安瓿瓶在摇摆炉内熔制的方法来制备硫系玻璃，即在低温下将玻璃配合料装入安瓿瓶内，对安瓿瓶抽真空并密封，然后将装有配合料的安瓿瓶放入摇摆炉内升温熔制，利用摇摆炉的摆动来实现玻璃液的均化，最后通过淬冷安瓿瓶获得硫系玻璃锭。这种方法过程简单，有效的解决了硫系玻璃原料中Se等的挥发，并避免熔制过程引入杂质，特别适合于高纯小口径(Ф100mm以下)硫系玻璃的合成。淬冷是安瓿瓶法制备硫系玻璃的关键环节，其对硫系玻璃的内在光学质量和光学均匀性具有很大影响。目前，业内多将安瓿瓶放在熔制装置内进行摇摆熔化，然后将其取出直接置于冷水、液氮或空气中冷却。总之，在淬冷过程中均需要移动安瓿瓶，这种移动不可避免的引起玻璃液面的扰动，导致玻璃制品中形成条纹等不均匀缺陷，这些缺陷的产生降低了光学系统的成像质量、并且加大光学元件的加工破损率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种制备硫系红外玻璃材料的设备，主要目的在于通过该设备减少硫系红外玻璃材料内的条纹，提高硫系红外玻璃材料的均匀性。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型的实施例提供一种制备硫系红外玻璃材料的设备，包括：

机架；

工作台，安装于所述机架，所述工作台与所述机架活动连接；

第一升降驱动装置，与所述工作台连接，所述第一升降驱动装置用于驱动所述工作台升降运动；

熔化炉，可旋转地安装于所述工作台，所述熔化炉设有炉腔，所述炉腔用于供外部的安瓿瓶放入并对所述外部安瓿瓶加热，所述熔化炉的下端设有第一开口，所述第一开口连通所述炉腔，所述第一开口用于供所述外部安瓿瓶通过所述第一开口取放；

下炉门，盖合于所述第一开口，所述下炉门与所述熔化炉可拆装连接，所述下炉门用于供所述外部安瓿瓶安装于其上并对所述外部安瓿瓶支撑和定位，以使所述下炉门与所述外部安瓿瓶两者保持相对稳定；以及，

定位装置，所述定位装置与所述下炉门可拆装连接，所述定位装置用于在所述外部安瓿瓶淬冷时对所述下炉门定位并保持所述下炉门的位置不变。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的制备硫系红外玻璃材料的设备，所述第一升降驱动装置包括第一液压缸，所述第一液压缸的活塞杆与所述工作台连接且所述活塞杆与所述工作台两者保持相对固定，所述第一液压缸的活塞杆垂直于水平面设置。

前述的制备硫系红外玻璃材料的设备，还包括转轴，所述转轴与所述熔化炉周向固定，所述工作台设有轴孔，所述转轴安装于所述轴孔内且与所述轴孔转动配合，所述熔化炉通过所述转轴可旋转地安装于所述工作台。

前述的制备硫系红外玻璃材料的设备，还包括电机，所述电机安装于所述工作台，所述电机的输出轴与所述转轴驱动连接。

前述的制备硫系红外玻璃材料的设备，还包括：