[发明专利]一种不透明石英玻璃及其制备方法

权利要求书

1.一种不透明石英玻璃，其特征在于，由以下原料制成，石英砂96.8％-99.7％、发泡剂0.1％-3％，固体发泡剂0.1％-3％，白炭黑0.005％-0.08％，以上比例均为重量百分比。

2.根据权利要求1所述的一种不透明石英玻璃，其特征在于，所述的发泡剂为氮化硅，所述的固体发泡剂为硅橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种不透明石英玻璃，其特征在于，所述的石英砂由以下方法制得：

(1)用纯水稀释由Na₂SiO₃·9H₂O构成的原水玻璃材料，制成浓度为5％-40％的水玻璃溶液，将水玻璃溶液通过填充有弱酸性阳离子交换树脂的离子交换柱进行脱碱处理，得到硅酸水溶液；

(2)将步骤(1)中得到的硅酸水溶液通过填充有除铁离子交换树脂的离子交换柱，除去铁离子和碱土金属离子，得到高纯度的硅酸水溶液；所得的高纯度的硅酸水溶液中铁离子和碱土金属离子的含量＜500ppm；

(3)将步骤(2)中得到的高纯度的硅酸水溶液保持在室温下静置或者加热使其全部凝胶化，得到含水硅胶；静置时间为1-72h，加热温度为50-100℃，加热时间为1-12h；

(4)将步骤(3)中得到的含水硅胶在-15--2℃条件下冷冻3-15h；

(5)将经过冷冻的含水硅胶在250℃下保温1h后随炉冷却，制得二氧化硅颗粒；

(6)将步骤(5)中得到的二氧化硅颗粒加入到HF、HCl和HNO₃的混合溶液中，在常温或者加热条件下搅拌1-48h后滤出，加热温度为50-100℃，将得到物质用电阻率＞17兆欧的高纯水清洗后，得到金属离子含量＜50ppm的高纯二氧化硅粉末；

(7)将步骤(6)中得到的高纯二氧化硅粉末置于加热炉中，从室温加热至500℃后保温1h；升温至600℃后保温1h,升温至700℃后保温1h,升温至800℃后保温1h,升温至900℃后保温1h,升温至1210℃后保温10h,从而得到闭合气孔的二氧化硅粉末，得到的二氧化硅粉末的纯度＞99.99％。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种不透明石英玻璃，其特征在于，由以下步骤制成：

(1)取料，取石英砂50kg，然后按比例称取氮化硅、硅橡胶和白炭黑；

(2)混合料，将称取的氮化硅、硅橡胶和白炭黑与12.5kg石英砂混合均匀后形成混合料；

(3)混料筒，将混合料与12.5kg石英砂共同加入混料筒中，混合3h，然后将剩余的25kg石英砂加入混料筒中，继续混合7h后取出物料，放入塑料桶备用；

(4)制备，将步骤(3)中得到的物料通过燃烧器，控制燃烧器内的温度为1500-2000℃，物料加热熔融后沉积在靶托上，物料连续熔融沉积，制得不透明石英砣，靶托逐渐下降，始终使沉积面处于燃烧器的高温区；整个过程的熔化速度控制在1-15Kg/小时。

5.根据权利要求4所述的一种不透明石英玻璃，其特征在于，所述的燃烧器以氧气和氢气作为热源。