[发明专利]一种熔铸法制备复杂形状石英玻璃制品的方法

权利要求书

1.一种熔铸法制备复杂形状石英玻璃制品的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.设备和原料准备：

准备熔铸成型模具，在模具的内表面喷涂脱模剂，放置在熔铸设备操作台上，同时将石英原料投入熔铸设备的玻璃熔化坩埚内；

S2.洗气：

对熔铸设备依次进行抽真空、通惰性气体、抽真空的洗气过程，循环操作所述洗气过程2～3次，从而降低熔铸设备内气体氛围杂质含量，避免石英玻璃熔铸过程因环境气体引入新的杂质问题；

S3.熔制石英玻璃：

在惰性气体氛围下，将熔铸腔加热升温至1750～2200℃，然后保温0.5～5h，使石英原料充分熔化至熔融态；

S4.石英玻璃成型：

进行保温阶段，将在步骤S3中制备的熔融态石英浇入熔铸成型模具中，开启熔铸设备的压杆装置，将玻璃熔融液向下压铸成型；在压铸的同时，开启真空室阀门，对熔铸成型模具底端抽气，使石英玻璃熔融液上下形成压力差，使石英玻璃熔融液向下流动成型，得到压铸成型的石英玻璃初成品；同时有助于模具内气体的排出，降低产品气泡率；

S5.在线热处理：

将在步骤S4中压铸成型的石英玻璃初成品连同模具下拉至熔铸设备保温腔，温度降至不高于1500℃，使石英玻璃初成品快速通过其冷胀温度区，然后缓慢冷却至600～1000℃保温，进行热处理，使玻璃中产生的热应力减少或消除，得到复杂形状石英玻璃制品；

S6.脱模后处理：

将复杂形状石英玻璃制品以0.5～0.8℃/min的降温速率将温度降至常温后，进行脱模，从而制成产品。

2.根据权利要求1所述熔铸法制备复杂形状石英玻璃制品的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述惰性气体氛围气压维持在略大于1.0×10⁵Pa，以0.1～20℃/min的速率加热快速升温至1500℃，然后以0.1～5℃/min的速率缓慢升温至1750～2200℃，使石英原料均匀受热，充分熔化至熔融态。

3.根据权利要求1所述熔铸法制备复杂形状石英玻璃制品的方法，其特征在于，在步骤S4中，控制压铸过程环境温度为1750～2200℃，压杆力为50～350N，压铸速率为0.5～1mm/min，保压时间为0.5～2小时。

4.根据权利要求1所述熔铸法制备复杂形状石英玻璃制品的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述真空室真空度为6～10Pa，开启真空室阀门时间为1～3min。

5.根据权利要求1所述熔铸法制备复杂形状石英玻璃制品的方法，其特征在于，在步骤S5中，进行热处理时，将熔铸体温度缓慢冷却至600～1000℃，保温1～5小时后降至常温，取出后即得制品。