[发明专利]一种不透明石英玻璃锭及其制备方法在审

专利信息
申请号: 202010187803.8 申请日: 2020-03-17
公开(公告)号: CN111233308A 公开(公告)日: 2020-06-05
发明(设计)人: 刘宝;张玉;南晶;卫巍;金勇 申请(专利权)人: 江苏亨通智能科技有限公司
主分类号: C03B20/00 分类号: C03B20/00;C03C3/06
代理公司: 苏州睿昊知识产权代理事务所(普通合伙) 32277 代理人: 沈彬彬
地址: 215000 江苏省苏州*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 不透明 石英玻璃 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种不透明石英玻璃锭的制备方法,包括以下步骤:S1.将二氧化硅微粉与高纯水混合,搅拌制备成糊状浆料,搅拌过程中进行湿法磁选,去除微粉中的磁性物杂质;S2.将得到的浆料烘干后,粉碎成颗粒状物料;S3.将得到的颗粒状物料加入到坩埚中进行烧结,烧结温度为1200‑1600℃,烧结时间为1‑4小时;S4.将得到的烧结块依次进行破碎、筛分、磁选、酸洗、清洗、烘干,制备成规格在100‑180目的高纯石英砂;S5.将制备的高纯石英砂通过氢氧焰连续熔融沉积,制成不透明石英玻璃锭。本发明还公开了由所述方法制备的不透明石英玻璃锭。本发明的不透明石英玻璃锭的制备方法,克服了现有技术中需要加入添加剂来制造孔隙的缺陷。

技术领域

本发明涉及石英玻璃技术领域,具体涉及一种不透明石英玻璃锭及其制备方法。

背景技术

不透明石英玻璃是以高纯度天然石英砂或者熔融石英砂为原料,经过高温熔融而成。在熔融过程中,石英内形成大量的微小气泡,使其内部存在玻璃与气体二相系,其中气泡相的折射率为1.石英玻璃相的折射率为1.55,可见光和红外光在二相系中多次折射、反射、散射,形成散射效应,使可见光和红外光的穿透率由原来的透明时的95%以上降低至2%以下,将2种能量大部分吸收,从而使得不透明石英玻璃具有优异的热阻断性能,因此被广泛用作半导体、光伏的隔热材料。

现有的不透明石英玻璃制备方法主要有两种:一种是在石英砂中加入有机物或者无机物添加剂,这些添加剂能在熔融过程中产生微小气泡。但是这些添加剂不容易与石英砂混合充分,一方面有机的添加剂使石英砂表面粘稠、团聚,在制备不透明石英玻璃的过程中不容易利用自身流动下料,这样会产生气泡的大小不均匀等问题;另一方面添加剂的加入会影响石英玻璃的纯度,导致石英玻璃在使用过程中产生质量问题。另一种方法是石英砂中不加入添加剂,而是采用烧结工艺,在石英熔融温度以下进行烧结。但是烧结导致气孔变为闭孔时气孔的含有密度变低,从而出现红外光的遮光性降低的问题,另外烧结也会导致气泡产生不均匀等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不透明石英玻璃锭的制备方法,该制备方法克服了现有技术中需要加入添加剂来制造孔隙的缺陷,以及微粉由于密度小、体积大流动性差而不能直接熔融成不透明石英玻璃锭的缺陷。

为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:

本发明第一方面提供了一种不透明石英玻璃锭的制备方法,包括以下步骤:

S1.将二氧化硅微粉与高纯水混合,搅拌制备成糊状浆料,搅拌过程中进行湿法磁选,去除微粉中的磁性物杂质;所述的高纯水的电阻率>18MΩ·cm;

S2.将步骤S1得到的浆料烘干后,粉碎成颗粒状物料;

S3.将步骤S2得到的颗粒状物料加入到坩埚中进行烧结,烧结温度为1200-1600℃,烧结时间为1-4小时;

S4.将步骤S3得到的烧结块依次进行破碎、筛分、磁选、酸洗、清洗、烘干,制备成规格在100-180目的高纯石英砂;

S5.将步骤S4制备的高纯石英砂通过氢氧焰连续熔融沉积,制成不透明石英玻璃锭。

进一步地,步骤S1中,所述二氧化硅微粉的比表面积在50-200m2/g范围内,SiO2含量≥99.999%。

进一步地,步骤S1中,所述二氧化硅微粉是由SiCl4热解产生的。

进一步地,步骤S1中,所述二氧化硅微粉与高纯水的质量比为1:2-2:1。

进一步地,步骤S2中,所述烘干温度为100-120℃,烘干时间为8-10小时。

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