[发明专利]掺杂钛的石英玻璃及其制备方法、制备装置

摘要

本发明公开了一种掺杂钛的石英玻璃及其制备方法、制备装置，该制备方法包括将含硅原料和含钛原料放入以氢氧火焰为反应能源的燃烧器中，采用立式化学气相沉积法制备低膨胀石英玻璃砣，将石英玻璃砣装入高温均化炉中均化处理，再经过冷加工制备得到掺杂钛的石英玻璃。该制备装置包括，四氯化硅控制系统和四氯化钛控制系统分别连接混料瓶，混料瓶氢气控制系统和氧气控制系统分别连接燃烧器，燃烧器位于燃烧炉的炉膛内，基础杆一端设有托盘，托盘位于炉膛内，所述基础杆另一端连接旋转机构，旋转机构连接升降系统，炉膛连接烟囱。本发明能够精确的控制掺杂数量，因此能够准确控制石英玻璃的膨胀系数。

主权项

一种掺杂钛的石英玻璃的制备方法，其特征在于，包括：将含硅原料和含钛原料均匀混合后放入以氢氧火焰为反应能源的燃烧器中，采用立式化学气相沉积法制备低膨胀石英玻璃砣，将石英玻璃砣装入高温均化炉中均化处理，再经过冷加工制备得到掺杂钛的石英玻璃；其具体包括以下步骤：(1)在燃烧器内通入氢气和氧气，燃烧反应形成氧化还原反应氛围；(2)将含硅原料和含钛原料分别在物料控制下汽化蒸发，经过均匀混合装置后，在载料气体的带动下送入燃烧器内进行反应，控制含钛原料的质量为含硅原料质量的3％～10％；反应后生成的SiO2和TiO2颗粒沉积到燃烧炉内的托盘上，在1300～2000℃的高温下逐层烧结形成低膨胀系数石英玻璃砣；托盘在基础杆的200r/min～500r/min的转速旋转下，以0.2mm/h～0.5mm/h的速率慢速下降，石英玻璃砣逐渐长大；(3)将石英玻璃砣经过均化和后续冷加工，所述高温均化炉中，升温速度为200～700℃/小时，升温至1700～1900℃，最终形成掺杂钛的石英玻璃。