石英管石英产品生产配套高纯度制氮机

石英玻璃生产工艺复杂主要因为石英玻璃纯度高、熔化温度高、粘度大并要求高透明
度85%以上。为解决高温熔化问题采用氢氧气为热源温度可达2000℃利用电热可
以获得很高温度电热温度的高底取决于加热元件材质的耐温性用石墨、钨、钼材料作
为加热元件温度可达2100℃而钨、钼基本上不与SiO2反应采用电弧法可获得3200℃高
温所以用高纯石墨做电板放出电弧来制造石英玻璃坩埚。由于SiO2熔融时粘度大气泡、
气线不容易排除采用真空熔化高温加压溶解气泡、气线采用分层加料依靠表面张
力来排除气泡、气线。新技术等离子、激光可以获得高温也都用来熔化生产石英玻璃
其中等离子加热已投入生产。这里介绍几种常用的石英玻璃生产工艺。
1、单棒电熔炉工艺 以熔炼水晶为原料?30―60mm×1200―2000mm的石墨棒通电加热
熔化温度依靠表面功率来控制温度达到1900℃时将熔炼水晶熔化此时SiO2+C→SiC+CO
↑反应使石英玻璃与石墨棒分离并产生一定内压温度继续提高不会再起硅炭反应。该
工艺可以生产石英玻璃砖、各种不透明石英玻璃器皿石英玻璃筒、石英玻璃管、石英玻
璃坩埚等。
2、真空电阻炉及真空加压炉工艺 由真空常压炉经技改为真空加压炉炉子有大、中、小
三种最大的直径4米加热依靠一排石墨棒烤化炉内的熔炼水晶可以生产大块光学石
英玻璃现在**用的红外光学石英玻璃全部用它生产中型的直径1m―1.5m用来生产
高捏红外光学石英玻璃用机械真空泵和罗茨泵抽真空可达10-4mm Hg加压用瓶装氮气
一般20―25kg/cm2做光学石英玻璃的原料都是经过特殊加工的一级熔炼水晶小型真空
加压炉?650mm高800mm生产石英管用J―550或H―8真空泵抽真空高温真空度10-1mm Hg,
用石墨坩埚为熔器。国外法国、日本、美国50―60年代用真空炉熔化石英坨再用
石英坨二次在电阻炉内拉管用这种方法可以生产大直径管?80―?200mm用于电子工业。
3、电熔连熔炉工艺 以水晶砂或高纯石英砂为原料钨、钼材料作为熔化溶器和通电加热
材料温度可达2100℃以上连续加热、连续加料、连续拉制石英玻璃管正常生产一般
为连续一年左右。国产连熔炉工艺有很多缺点自从东海县石英制品总厂引进国外全套技
术、工艺及设备经过消化吸收、技术创新促进了中国石英玻璃行业整体水平有了很大
提高照明用透明石英玻璃管已接近或达到国外先进水平OH-<3ppm并出口国外推
动了中国照明用石英玻璃产量、质量上了新的台阶。
4、氢氧气炼工艺 该工艺是先用电解制氢氧技术能生产大量氢氧气然后大量生产半导
体技术用石英玻璃产品其中有管子、坩埚石英玻璃成器器皿、光学石英玻璃等。该工
艺为无接触法生产所以纯度高。采用分层熔化排除气泡采用优质水晶做原料。
5、电弧法工艺 利用电弧的高温制造石英玻璃坩埚节能可以制造大规模产品该工艺
可以生产? 8"―? 16"石英坩埚也可以生产石英玻璃大钟罩用于多晶硅生产。
6、气担沉积工艺 采用化工原料SiCl4或SiHCl3为原料在氢氧焰或者等离子火焰中热分解、
水解SiCl4+H2+ O2→SiCl4+H2O→4HCl+ SiO2此时的SiO2是水解产物呈烟雾状沉积在
石英靶面上制成石英坨再冷加工成光学产品也可入电阻炉拉管拉棒。该产品纯度
高金属杂质总量1―5ppm。但羟基含量高达1200ppm作为光学产品用石英玻璃紫外线
透过率好耐辐射性能也特别好可用于航天技术精密光学仪器。
7、二步法工艺 该工艺是把气炼和电熔二个工艺综合起来也就是用真空电阻炉生产石英
坨再用石英坨电阻炉中二次拉管可拉制成?80―?150mm大直径石英玻璃管用于半导体
技术。
8、掺杂工艺 石英玻璃是SiO2单一成份才有那么多优良性能掺杂是为了吸收紫外线
有一些产品如激光灯、无臭氧灯等希望石英玻璃吸收某一波段紫外线同时还要保留石
英玻璃其它性能这就出现了掺杂工艺掺杂元素是特定的几种能吸收紫外线如Ti、
Ce、Eu等元素而且量都很少一般只掺几十至几百ppm1000ppm=1%所以一般掺杂量
为0.05%―0.2%。
9、石英玻璃的热加工技术 俗称玻璃灯工是玻璃仪器、器皿加工技术延用过来的。石英
玻璃仪器、器皿就是手艺性极高的玻璃灯工师傅用氢氧焰烧、吹、焊而成的。用的原材料
是石英玻璃管、石英玻璃棒、石英玻璃板。
10、等离子无接触气炼工艺 该工艺采用等离子打坨实际上是厚壁?150―?180mm内
径?70―?80mm而后经过冷加工打孔、磨外圆、抛光内圆再将厚壁管吊入中频炉
无接触加热、拉管石英玻璃与加热元件“石墨”不接触防止石英管污染等离子打坨
也是不接触的不与任何耐火材料接触因为全部生产在高温时都不与耐火材料接
触所以产品纯度极高。

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