[发明专利]石英母管的生产设备及生产方法

说明书

一种石英母管的生产设备，该设备包括第一坩埚、盖板、芯管、芯管套管、第二坩埚、成型器、第一加热装置及第二加热装置。第一坩埚包括进料口和出料口。芯管设于第一坩埚内，并由出料口伸出第一坩埚。芯管套管设于第一坩埚内且套于芯管的外侧。第二坩埚设置于出料口远离进料口的一侧。成型器设置于出料口远离进料口的一侧，且位于第二坩埚内，成型器套设于芯管的外侧且与芯管同轴。第一加热装置设置于第一坩埚的外侧壁，第一加热装置用于对第一坩埚进行加热。第二加热装置设置于第二坩埚的外侧壁，第二加热装置用于对第二坩埚进行加热，第二坩埚的温度沿远离第一坩埚的方向减小。另，本发明还提供一种石英母管的生产方法。

技术领域

本发明涉及石英母管制备设备技术领域，尤其涉及一种石英母管的生产设备及生产方法。

背景技术

石英母管目前被广泛应用在半导体、光伏领域、光通信等领域。上述应用领域对石英母管的品质要求较高，一般需要石英母管管壁的均匀度高、无气泡气线、无色线等，另外还需要满足低羟基、低金属杂质的要求。

目前，大多采用连熔炉将石英砂进行熔融拉制形成石英母管。然而，传统的连熔炉，成型出的石英母管在降温过程中由于冷却温度与成型温度温差过大，产品易出现偏壁及壁厚不均匀的问题，而且骤冷容易造成石英母管内应力集中，导致石英母管出现裂纹、透明性差等品质问题。另外，传统连熔炉的芯管都是悬挂在炉盖上的，芯管一般比较长，坩埚内的石英熔液温度超过2000℃，高温容易使芯管变形，加上石英熔液的流动导致芯管晃动，从而导致石英母管产生偏壁。

发明内容

为解决现有技术以上至少一不足之处，有必要提供一种石英母管的生产设备。

另，本发明还提供一种采用上述石英母管的生产设备生产石英母管的方法。

本发明提供了一种石英母管的生产设备，该设备包括：第一坩埚、盖板、芯管、芯管套管、第二坩埚、成型器、第一加热装置及第二加热装置。该第一坩埚包括进料口和与该进料口相对的出料口。该盖板设置于该进料口。该芯管设置于该第一坩埚内，该芯管沿该进料口至该出料口的方向延伸，并由该出料口伸出该第一坩埚。该芯管套管设置于该第一坩埚内且套设于该芯管的外侧，该芯管套管用于隔离进料与该芯管。该第二坩埚设置于该出料口远离该进料口的一侧。该成型器设置于该出料口远离该进料口的一侧，且位于该第二坩埚内，该成型器套设于该芯管的外侧且与该芯管同轴。该第一加热装置设置于该第一坩埚的外侧壁，该第一加热装置用于对该第一坩埚进行加热。该第二加热装置设置于该第二坩埚的外侧壁，该第二加热装置用于对该第二坩埚进行加热，该第二坩埚的温度沿远离该第一坩埚的方向减小。

本申请实施方式中，该第一坩埚包括直筒部和锥体部，该锥体部位于该直筒部和该第二坩埚之间，该第一加热装置包括第一加热单元和第二加热单元，该第一加热单元设置于该直筒部的外侧壁，该第二加热单元设置于该锥体部的外侧壁。

本申请实施方式中，该石英母管的生产设备还包括进料装置，该进料装置设置于该第一坩埚内靠近该盖板，该进料装置包括第一进料漏斗、设置于该第一进料漏斗内的第一筛板、与该第一进料漏斗连通的第二进料漏斗以及设置于该第二进料漏斗内的第二筛板，该第一进料漏斗位于该盖板与该第二进料漏斗之间。

本申请实施方式中，该石英母管的生产设备还包括搅拌装置，该搅拌装置设置于该第一坩埚内，该搅拌装置用于在与该芯管的延伸方向平行的平面内对该进料进行搅拌。

本申请实施方式中，该石英母管的生产设备还包括驱动调偏装置，该驱动调偏装置设置于该盖板远离该第二坩埚的一侧，该芯管与该驱动调偏装置连接，该驱动调偏装置包括驱动电机、设置于该驱动电机输出端的调偏机构以及在线测厚仪。该在线测厚仪用于实时监测该成型器成型出的石英母管的壁厚。该调偏机构用于固定该芯管，还用于根据该壁厚在水平面内移动该芯管，以使该芯管与该成型器同轴。

本申请实施方式中，该石英母管的生产设备还包括控气装置，该控气装置与该第一坩埚和该芯管连通，该控气装置用于向该第一坩埚和该芯管内充入氦气。