[发明专利]一种稀土掺杂石英玻璃原料粉的合成方法

摘要

本发明涉及稀土掺杂石英玻璃原料粉的合成方法，该方法使用四氯化硅水解法得到稀土与铝共掺的硅酸溶胶，然后对硅酸溶胶在常温下进行长时间老化处理；或者是高压釜中高温、高压老化处理，以缩短老化时间。将老化处理的凝胶进行脱水、除羟基和造粒处理，最终得到掺杂均匀的白色粉末状石英玻璃原料粉。本发明制备所得稀土与铝共掺的石英玻璃原料粉具有不易析晶的特点，该方法可应用于烧结法制备大模场石英光纤芯棒。

主权项

1.一种稀土掺杂石英玻璃原料粉的合成方法，该石英玻璃原料粉的成分组成如下：xRe₂O₃‑yAl₂O₃‑(100‑x‑y)SiO₂；其中，x是稀土氧化物的取值范围，为0.05摩尔百分比～0.4摩尔百分比，y是氧化铝的取值范围，为0.5摩尔百分比～4.0摩尔百分比，Re为Er、Ho、Tm、Nd或Yb；其特征在于该石英玻璃原料粉的合成方法包括以下步骤：步骤①根据所述稀土与铝共掺的石英玻璃原料粉的成分比选定Re的成分和x、y的值，按照选定的摩尔百分比配置ReCl₃和AlCl₃的水溶液；步骤②在室温和磁力搅拌条件下，用载气将四氯化硅通入到上述水溶液中，进行水解反应，得到掺杂的硅酸溶胶后，进行老化处理，得到硅酸凝胶；所述的老化处理是将掺杂的硅酸溶胶在常温下放置20～60天；或者是将掺杂的硅酸溶胶置于高压釜中在70～120℃下反应10～60h；步骤③将硅酸凝胶加热烘干，直至全部转化为稀土和铝离子共掺的石英玻璃原料粉；步骤④对稀土和铝离子共掺的二氧化硅粉末进行除羟基及造粒处理，得到高温时不易析晶的白色粉末状稀土和铝离子共掺的石英玻璃原料粉。