製備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法

2023-10-17 10:34:39 3

製備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法
【專利摘要】本發明是關於一種製備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法，涉及硫系玻璃製造領域，主要目的在於通過本發明實施例提供的設備減少硫系紅外玻璃材料內的條紋。主要採用的技術方案為：製備硫系紅外玻璃材料的設備，包括機架、工作檯、第一升降驅動裝置、熔化爐、下爐門以及定位裝置。工作檯安裝於機架；第一升降驅動裝置用於驅動工作檯升降運動；熔化爐可旋轉地安裝於工作檯，熔化爐設有爐腔，熔化爐的下端設有第一開口；下爐門蓋合於第一開口，下爐門與熔化爐可拆裝連接；定位裝置與下爐門可拆裝連接，定位裝置用於在外部安瓿瓶淬冷時對下爐門定位並保持下爐門的位置不變。本發明主要用於製備硫系紅外玻璃材料。
【專利說明】製備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及紅外玻璃製造【技術領域】，特別是涉及一種製備硫系紅外玻璃材料的設 備以及其工藝方法。

【背景技術】
[0002] 硫系玻璃是以第六主族元素中的S、Se、Te為主（不含0)，引入一定的金屬或類金 屬元素 Ge、Ga、As、Sb等形成的一類非氧化物玻璃，該玻璃是一種性能優良的紅外透過光學 材料。硫系具有類似於單晶鍺的紅外透過性能，透過波段覆蓋1?3μπι、3?5μπι和8? 12 μ m三個大氣紅外窗口。商用Se基硫系玻璃的折射率溫度係數不到單晶鍺的25%，具有 較好的光-熱穩定特性。對鍺資源消耗低，可採用精密模壓技術成形，加工成本低，是紅外 光學透鏡、窗口和頭罩等元件的理想候選材料，在軍事和民用紅外熱成像系統中具有廣泛 應用。
[0003] 由於硫系紅外玻璃原料中含有較高比例的S、Se、Te等單質，這些單質均具有較高 的蒸汽壓，在加熱形成玻璃之前易發生揮發，這種揮發對玻璃的形成和性能穩定具有非常 惡劣的影響。商用硫系玻璃中多含有As、Sb等成分，這些成分的揮發對環境及操作人員均 會產生較大危害。另外，硫系紅外玻璃在製備過程中對環境中的氫、氧、碳等雜質非常敏感， 這些雜質的引入極大的降低了玻璃的紅外透過性能。因此，如何控制原料揮發、避免雜質汙 染是硫系紅外玻璃製備的關鍵技術和難點。
[0004] 目前硫系玻璃的合成方法主要有三種：安瓿瓶法、氣氛保護法和熱壓燒結法，其中 安瓿法是最常用的合成方法，氣氛保護法和熱壓燒結法是近年才產生的新方法，與安瓿法 相比，在設備製造、工藝控制等方面還存在諸多問題。
[0005] 現有技術中，業內普遍採用真空安瓿瓶在搖擺爐內熔制的方法來製備硫系玻璃， 即在低溫下將玻璃配合料裝入安瓿瓶內，對安瓿瓶抽真空並密封，然後將裝有配合料的安 瓿瓶放入搖擺爐內升溫熔制，利用搖擺爐的擺動來實現玻璃液的均化，最後通過淬冷安瓿 瓶獲得硫系玻璃錠。這種方法過程簡單，有效的解決了硫系玻璃原料中Se等的揮發，並避 免熔制過程引入雜質，特別適合於高純小口徑（φιοο?以下）硫系玻璃的合成。淬冷是安 瓿瓶法製備硫系玻璃的關鍵環節，其對硫系玻璃的內在光學質量和光學均勻性具有很大影 響。目前，業內多將安瓿瓶放在熔制裝置內進行搖擺熔化，然後將其取出直接置於冷水、液 氮或空氣中冷卻。總之，在淬冷過程中均需要移動安瓿瓶，這種移動不可避免的引起玻璃液 面的擾動，導致玻璃製品中形成條紋等不均勻缺陷，這些缺陷的產生降低了光學系統的成 像質量、並且加大光學元件的加工破損率。


【發明內容】

[0006] 有鑑於此，本發明提供一種製備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法，主要 目的在於通過該設備減少硫系紅外玻璃材料內的條紋，提高硫系紅外玻璃材料的均勻性。
[0007] 為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：
[0008] -方面，本發明的實施例提供一種製備硫系紅外玻璃材料的設備，包括：
[0009]機架；
[0010] 工作檯，安裝於所述機架，所述工作檯與所述機架活動連接；
[0011] 第一升降驅動裝置，與所述工作檯連接，所述第一升降驅動裝置用於驅動所述工 作臺升降運動；
[0012] 熔化爐，可旋轉地安裝於所述工作檯，所述熔化爐設有爐腔，所述爐腔用於供外部 的安瓿瓶放入並對所述外部安瓿瓶加熱，所述熔化爐的下端設有第一開口，所述第一開口 連通所述爐腔，所述第一開口用於供所述外部安瓿瓶通過所述第一開口取放；
[0013] 下爐門，蓋合於所述第一開口，所述下爐門與所述熔化爐可拆裝連接，所述下爐門 用於供所述外部安瓿瓶安裝於其上並對所述外部安瓿瓶支撐和定位，以使所述下爐門與所 述外部安瓿瓶兩者保持相對穩定；以及，
[0014] 定位裝置，所述定位裝置與所述下爐門可拆裝連接，所述定位裝置用於在所述外 部安瓿瓶淬冷時對所述下爐門定位並保持所述下爐門的位置不變。
[0015] 本發明的目的及解決其技術問題還可採用以下技術措施進一步實現。
[0016] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，所述第一升降驅動裝置包括第一液壓缸， 所述第一液壓缸的活塞杆與所述工作檯連接且所述活塞杆與所述工作檯兩者保持相對固 定，所述第一液壓缸的活塞杆垂直於水平面設置。
[0017] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，還包括轉軸，所述轉軸與所述熔化爐周向 固定，所述工作檯設有軸孔，所述轉軸安裝於所述軸孔內且與所述軸孔轉動配合，所述熔化 爐通過所述轉軸可旋轉地安裝於所述工作檯。
[0018] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，還包括電機，所述電機安裝於所述工作檯， 所述電機的輸出軸與所述轉軸驅動連接。
[0019] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，還包括：
[0020] 第一定位調節裝置，設置於所述下爐門，所述下爐門通過所述第一定位調節裝置 將所述外部安瓿瓶安裝於所述下爐門並對所述外部安瓿瓶支撐和定位。
[0021] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，所述第一定位調節裝置包括：
[0022] 第一定位杆，所述第一定位杆的下端設有螺紋；
[0023] 定位支撐板，設置於所述第一定位杆，所述定位支撐板設有第一定位孔，所述第一 定位孔用於供所述外部安瓿瓶插入並對所述外部安瓿瓶的瓶壁定位；
[0024] 底板，所述底板設置於第一定位杆，所述底板用於供外部安瓿瓶放置於其上並對 所述外部安瓿瓶提供支撐；以及，
[0025] 第一連接件，所述第一連接件的一端穿過所述下爐門，所述第一連接件的另一端 與所述第一定位杆的下端螺紋連接，所述第一連接件設有旋轉定位面，所述第一連接件通 過所述旋轉定位面卡接於所述下爐門，且能相對於所述下爐門轉動。
[0026] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，所述熔化爐的上端設有第二開口，所述第 二開口連通所述爐腔，所述第二開口處蓋合有上爐門，所述上爐門與所述熔化爐可拆裝連 接；
[0027] 所述製備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第二定位調節裝置，所述第二定位調節 裝置設置於所述上爐門，所述第二定位調節裝置用於對爐腔內的所述外部安瓿瓶定位。
[0028] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，所述第二定位調節裝置包括：
[0029] 第二連接件，所述第二連接件設有第二定位孔，所述第二定位孔用於供所述外部 安瓿瓶的頂端插入並對所述外部安瓿瓶定位；
[0030] 第三連接件；
[0031] 第二定位杆，穿過所述上爐門，所述第二定位杆的一端與所述第二連接件連接，所 述第二定位杆的另一端與所述第三連接件連接；以及，
[0032] 第二螺杆，穿過所述第三連接件，且與所述第三連接件螺紋連接，所述第二螺杆的 一端與所述上爐門相牴觸。
[0033] 前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，所述定位裝置包括託盤和第二液壓缸，所 述第二液壓缸的活塞杆與所述託盤連接且所述活塞杆與所述託盤兩者保持相對固定，所述 託盤用於在所述外部安瓿瓶淬冷時運動至所述下爐門處並對所述下爐門支撐和定位。
[0034] 另一方面，本發明的實施例提供一種使用上述設備製備硫系紅外玻璃材料的工藝 方法，該工藝方法包括下述步驟：
[0035] 步驟1 :按硫系紅外玻璃材料的組分配比稱取原料混合，裝入安瓿瓶內；
[0036] 步驟2 :將所述安瓿瓶抽真空至真空度低於l*l(T2Pa，並密封所述安瓿瓶；
[0037] 步驟3 :將所述安瓿瓶安裝到所述下爐門上，通過所述下爐門將所述安瓿瓶封閉 於所述爐腔內；
[0038] 步驟4 :對所述熔化爐逐漸升溫，當所述熔化爐升溫到600°C後開始旋轉或搖擺， 使所述熔化爐在此溫度保溫2?4小時；將所述熔化爐升溫到700°C並保溫2?4小時；將 所述熔化爐升溫到860°C?890°C並保溫20?30小時，停止旋轉或搖擺所述熔化爐，並使 所述熔化爐停止於初始位置；
[0039] 步驟5 :將所述熔化爐緩慢降溫，降溫速率為3°C /min ;待所述熔化爐降溫到 530°C?560°C後，保溫1?3小時；
[0040] 步驟6 :啟動定位裝置，定位裝置此時對所述下爐門定位並保持所述下爐門的位 置不變；
[0041] 步驟7 :啟動所述第一升降驅動裝置，所述第一升降驅動裝置驅動所述工作檯往 上運動，所述工作檯帶動所述熔化爐一起往上運動，待所述安瓿瓶內的玻璃液面露出後即 以冷卻介質吹掃所述安瓿瓶，對所述安瓿瓶淬冷；
[0042] 步驟8 :將所述安瓿瓶移至退火爐內進行精密退火，退火完成後即得到硫系紅外 玻璃材料。
[0043] 藉由上述技術方案，本發明製備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法至少具 有下列優點：
[0044] 因為外部安瓿瓶安裝於下爐門且兩者保持相對穩定，當在外部安瓿瓶淬冷時，定 位裝置對下爐門定位並保持下爐門的位置不變，從而外部安瓿瓶的位置也保持不變，此時 第一升降驅動裝置驅動熔化爐往上運動，並使安瓿瓶露出熔化爐之外，其中，安瓿瓶在定位 裝置的作用下不需要移動，直接在原位進行淬冷，相對於現有技術，在淬冷時外部安瓿瓶內 的硫系紅外玻璃液面不會發生波動，從而減少了安瓿瓶內的硫系紅外玻璃材料的條紋的產 生，提高了硫系紅外玻璃材料的均勻性。
[0045] 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046] 圖1是本發明的實施例提供的一種製備硫系紅外玻璃材料的設備的部分剖面示 意圖；
[0047] 圖2是本發明的實施例提供的另一種製備硫系紅外玻璃材料的設備的熔化爐的 剖面結構示意圖；
[0048] 圖3是本發明的實施例提供的另一種製備硫系紅外玻璃材料的設備的下爐門與 第一定位調節裝置相連接的部分剖面示圖；
[0049] 圖4是本發明的實施例提供的另一種製備硫系紅外玻璃材料的設備的上爐門與 第二定位調節裝置相連接的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0050] 為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結 合附圖及較佳實施例，對依據本發明申請的【具體實施方式】、結構、特徵及其功效，詳細說明 如後。在下述說明中，不同的"一實施例"或"實施例"指的不一定是同一實施例。此外，一 或多個實施例中的特定特徵、結構、或特點可由任何合適形式組合。
[0051] 如圖1所示，本發明的一個實施例提出的一種製備硫系紅外玻璃材料的設備，包 括機架1、工作檯2、第一升降驅動裝置3、熔化爐4、下爐門5以及定位裝置6。
[0052] 工作檯2安裝於機架1，工作檯2與機架1活動連接，此處的"活動連接"是指工作 臺2與機架1兩者之間的位置不固定，工作檯2與機架1兩者之間的位置可以根據需要進 行調節。
[0053] 第一升降驅動裝置3與工作檯2連接，第一升降驅動裝置3用於驅動工作檯2升 降運動。
[0054] 如圖1和圖2所示，熔化爐4可旋轉地安裝於工作檯2,以使熔化爐4可相對於工 作臺2旋轉。熔化爐4設有爐腔41，該爐腔41為在熔化爐4內部開設的一獨立空間，當外 部安瓿瓶100安放於爐腔41內時，熔化爐4可以對爐腔41內的外部安瓿瓶100加熱。熔 化爐4的下端設有第一開口 42,第一開口 42連通爐腔41，該第一開口 42為外部安瓿瓶100 的取放通道，外部安瓿瓶100可通過該第一開口 42實現取放。
[0055] 如圖1和圖2所示，下爐門5蓋合於第一開口 42,下爐門5與熔化爐4可拆裝連 接。下爐門5用於供外部安瓿瓶100安裝於其上並對外部安瓿瓶100支撐和定位，以使下 爐門5與外部安瓿瓶100兩者保持相對穩定。此處的"可拆裝連接"是指下爐門5與熔化爐 4兩者既可以組裝固定，又可以拆卸分離。其中，具體地，外部安瓿瓶100安裝於下爐門5， 並且外部安瓿瓶100與下爐門5兩者之間保持相對穩定，以使外部安瓿瓶100可隨下爐門5 一起運動，當下爐門5蓋合於第一開口 42並與熔化爐4組裝固定時，外部安瓿瓶100通過 下爐門5被送入爐腔41內加熱；當下爐門5從熔化爐4上拆卸分離時，外部安瓿瓶100也 可隨下爐門5 -起從熔化爐4上脫離。
[0056] 如圖1所示，定位裝置6與下爐門5可拆裝連接，在外部安瓿瓶100淬冷時定位裝 置6可以對下爐門5定位並保持下爐門5的位置不變。在熔化爐搖擺過程中，定位裝置6 則可以與下爐門5及熔化爐4分離。此處的"可拆裝"是指定位裝置6與下爐門5兩者之 間可以組裝固定，也可以拆卸分離。
[0057] 其中，通過設置的定位裝置6,外部安瓿瓶100在淬冷時被定位裝置6固定在原位， 外部安瓿瓶100不需要移動，直接在原位淬冷，相對於現有技術，在淬冷時外部安瓿瓶100 內的硫系紅外玻璃液面不會發生波動，從而減少了或避免了在最終製得的硫系紅外玻璃材 料中的條紋缺陷的產生，提高了硫系紅外玻璃材料的均勻性。
[0058] 進一步的，在本實施例中，如圖2所示，爐腔41呈圓柱形，第一開口 42為圓形開 □。
[0059] 進一步的，為了使工作檯2能夠按照預設的軌跡進行運動，提高工作檯2的運動精 度，如圖1所示，本發明還提供如下的實施方式：前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，還 包括導柱7,導柱7可以對工作檯2的升降運動導向。具體地，導柱7設置於機架1且垂直 於水平面設置，工作檯2設有導向孔（圖中未標示），導柱7穿過導向孔且與導向孔的孔壁 滑動配合，以使工作檯2可沿導柱7來回滑動。進一步的，導柱7的數量為2根，2根導柱7 在工作檯2上呈對角設置。進一步的，導柱7的數量為4根。
[0060] 進一步的，為了滿足第一升降驅動裝置3驅動工作檯2升降運動的目的，如圖1所 示，本發明還提供如下的實施方式：第一升降驅動裝置3包括第一液壓缸（圖中未標示）， 第一液壓缸的活塞杆與工作檯2連接且活塞杆與工作檯2兩者保持相對固定，第一液壓缸 的活塞杆垂直於水平面設置。其中，液壓缸為市購件，可以根據需要在市場上購買所得。進 一步的，為了提高第一升降驅動裝置3的驅動力，第一液壓缸的數量可以為多個。
[0061] 其中，上述的第一升降驅動裝置3不限於為液壓缸，在其它實施例中，第一升降驅 動裝置3也可以為氣缸，該氣缸驅動工作檯2升降運動；或者第一升降驅動裝置3為滾珠 絲槓機構，電機驅動滾珠絲槓機構並帶動工作檯2升降運動。其中，不限於本實施例中的設 置，具體可以根據用戶的實際需求設置。
[0062] 進一步的，為了達到熔化爐4可旋轉地安裝於工作檯2的目的，如圖1所示，本發 明還提供如下的實施方式：前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備還包括轉軸8,轉軸8與熔 化爐4周向固定，以使熔化爐4可隨轉軸8 -起轉動。工作檯2設有軸孔，轉軸8安裝於軸 孔內且與軸孔轉動配合，以使轉軸8可繞軸孔的中心線旋轉，從而熔化爐4也可通過轉軸8 繞軸孔的中心線旋轉。
[0063] 進一步的，如圖1所示，前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備還包括電機9,電機9 安裝於工作檯2,電機9的輸出軸與轉軸8驅動連接。啟動電機9時，電機9可以驅動轉軸 8旋轉，從而熔化爐4可隨轉軸8 -起旋轉。其中，電機9為市購件，可以根據需要在市場上 購買所得。進一步的，為了實現下爐門5對外部安瓿瓶100的安裝和定位，如圖1和圖3所 示，本發明還提供如下的實施方式：前述的製備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第一定位 調節裝置10,該第一定位調節裝置10設置於下爐門5,外部安瓿瓶100通過該第一定位調 節裝置10安裝於下爐門5,以使外部安瓿瓶100可隨下爐門5 -起運動，第一定位調節裝置 10可以對外部安瓿瓶100提供支撐和定位。其中，在本實施例中，第一定位調節裝置10還 可以對外部安瓿瓶100在爐腔41內的位置進行調節，以使外部安瓿瓶100在爐腔41內保 持穩定。
[0064] 進一步的，為了實現上述第一定位調節裝置10的功能，如圖3所示，本發明還提供 如下的實施方式：第一定位調節裝置包括第一定位杆12、定位支撐板13、底板11以及第一 連接件14。
[0065] 第一定位杆12的下端設有螺紋。
[0066] 定位支撐板13設置於第一定位杆12,具體地，定位支撐板13為一獨立的零件，定 位支撐板13與第一定位杆12固定連接，以使定位支撐板13可隨第一定位杆12 -起上下 移動。定位支撐板13設有第一定位孔131，第一定位孔131用於供外部安瓿瓶插入並對外 部安瓿瓶100的瓶壁定位。
[0067] 底板11設置於第一定位杆12,具體地，底板11為一獨立的零件，底板11與第一定 位杆12固定連接，以使底板11可隨第一定位杆12 -起上下移動。底板11用於供外部安 瓿瓶100放置於其上並對外部安瓿瓶100提供支撐。其中，底板11用於對外部安瓿瓶100 的底部提供支撐，定位支撐板13通過第一定位孔131對外部安瓿瓶100的瓶壁定位。
[0068] 第一連接件14的一端穿過下爐門5,第一連接件14的另一端與第一定位杆12的 下端螺紋連接，第一連接件14設有旋轉定位面141，第一連接件14通過旋轉定位面141卡 接於下爐門5,且能相對於下爐門5轉動。具體地，旋轉定位面141可以為平面，也可以為球 面等，具體可根據用戶的實際需求設置。下爐門5上設有過孔，第一連接件14穿過該過孔， 第一連接件14通過旋轉定位面141被卡接於過孔的一側,可以抒動第一連接件14伸出下 爐門5的一端，使第一連接件14相對於下爐門5轉動。
[0069] 在本實施例中，第一定位杆12的下端設有外螺紋，第一連接件14為旋鈕，該旋鈕 設有內螺紋，旋鈕與第一定位杆12的下端螺接。擰動旋鈕時，旋鈕相對於下爐門5在原地 轉動，第一定位杆12則在旋鈕的作用下相對於下爐門5向上或向下移動，以此可對外部安 瓿瓶100在爐腔41內的位置進行調整，進一步的可以形成固定，這樣可以有效防止外部安 瓿瓶100在熔化爐4旋轉的過程中與爐腔41的側壁發生碰撞而發生損壞，從而提高了外部 安瓿瓶100的安全性。
[0070] 進一步的，外部安瓿瓶100的頂端與第二定位調節裝置相配合以使外部安瓿瓶 100被鎖死固定，這樣可以有效防止外部安瓿瓶100在熔化爐4旋轉的過程中與爐腔41的 側壁發生碰撞而發生損壞，從而提高了外部安瓿瓶100的安全性。
[0071] 進一步的，第一定位杆12的上端穿入上爐門15內的容置孔內（圖內未畫出）。
[0072] 進一步的，在本實施例中，第一定位杆12通過與上下爐門上的定位孔進行軸向定 位，防止安瓿瓶在爐體搖擺過程中發生偏斜，同時還可以減輕淬冷室，由於熔爐上升對安瓿 瓶的擾動，進一步減輕玻璃液內的條紋缺陷。
[0073] 進一步的，為保持穩定，第一定位杆12為3根或3根以上。
[0074] 進一步地，所述定位支撐板13至少為2層。
[0075] 進一步的，為了將外部安瓿瓶100穩定地安裝於爐腔41內，防止外部安瓿瓶100 在爐腔41內發生晃動，如圖1和圖2所示，本發明還提供如下的實施方式：熔化爐4的上端 設有第二開口 43,第二開口 43連通爐腔41，第二開口 43處蓋合有上爐門15,上爐門15與 熔化爐4可拆裝連接，以使上爐門15與熔化爐4兩者可組裝固定，也可拆卸分離。如圖1所 示，上述製備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第二定位調節裝置16,第二定位調節裝置16 設置於上爐門15,第二定位調節裝置16用於對爐腔41內的外部安瓿瓶100定位。其中，第 一定位調節裝置10可對外部安瓿瓶100的底部定位，第二定位調節裝置16可對外部安瓿 瓶100的頂部定位，第一定位調節裝置10和第二定位調節裝置16兩者相互配合，可以實現 對外部安瓿瓶1〇〇的完全定位，使外部安瓿瓶1〇〇被緊緊地固定於爐腔41內，防止外部安 瓿瓶100在爐腔41內發生晃動。
[0076] 進一步的，為了實現上述第二定位調節裝置16的功能，如圖4所示，本發明還提供 如下的實施方式：第二定位調節裝置包括第二連接件22、第三連接件19、第二定位杆18以 及第二螺杆21。
[0077] 第二連接件22設有第二定位孔201，第二定位孔201用於供外部安瓿瓶100的頂 端插入並對外部安瓿瓶100定位。具體地，第二定位孔201用於對外部安瓿瓶100的頂端 及側部再次定位。第二定位孔201與前述的第一定位孔131相互配合，對外部安瓿瓶100 整體定位，防止外部安瓿瓶100在爐腔41內晃動。
[0078] 第二定位杆18穿過上爐門15,第二定位杆18的一端與第二連接件22連接，第二 定位杆18的另一端與第三連接件19連接。第二連接件22、第三連接件19以及第二定位杆 18三者形成一個整體，以使第二連接件22、第三連接件19以及第二定位杆18可以同步運 動。
[0079] 第二螺杆21穿過第三連接件19,且與第三連接件19螺紋連接，第二螺杆21的一 端與上爐門15相牴觸。具體地，擰動第二螺杆21時，第二連接件22、第三連接件19以及第 二定位杆18可相對於上爐門15向上或向下移動。
[0080] 進一步的，前述的第二連接件22包括壓板17和壓框20,壓板的一端與第二定位杆 18連接，壓板17的另一端與壓框20連接，壓框20設有前述的第二定位孔201。
[0081] 進一步的，上述的第二定位杆18的數量為多個，多個第二定位杆18可以對壓板17 定位，防止壓板17發生偏斜。
[0082] 進一步的，與第二定位裝置所使用的外部安瓿瓶100的形狀如圖1所示，上、下段 直徑不同，其中下段直徑較大且長度較長，為硫系玻璃原料反應和熔制端，上段直徑細小且 長度較短，便於使用所述定位裝置進行固定和封接。
[0083] 進一步的，為了實現上述定位裝置6的功能，如圖1所示，本發明還提供如下的實 施方式：定位裝置6包括託盤61和第二液壓缸62,第二液壓缸62的活塞杆與託盤61連接 且活塞杆與託盤61兩者保持相對固定，以使活塞杆可帶動託盤61 -起運動，託盤61用於 在外部安瓿瓶100淬冷時運動至下爐門5處並對下爐門5支撐和定位。
[0084] 進一步的，上述的託盤61設有用於容置下爐門5的凹槽（圖中未標示）。其中，凹 槽的外形形狀結構與下爐門5的外形形狀結構相匹配，以使託盤61可通過凹槽對下爐門5 提供有力的支撐和定位。
[0085] 當然，在其它實施例中，定位裝置6不限於上述的設置，定位裝置6也可以為一可 移動的支撐座（圖中未標示），在外部安瓿瓶100淬冷時將支撐座移動至下爐門5處，並對 下爐門5提供支撐和定位。其中，不限於本實施例中的設置，具體可根據用戶的實際需求設 置。
[0086] 本發明的實施例還提供一種使用上述設備製備硫系紅外玻璃材料的工藝方法，該 工藝方法包括下述步驟：
[0087] 步驟1 :按硫系紅外玻璃材料的組分配比稱取原料混合，裝入安瓿瓶100內；
[0088] 步驟2 :將安瓿瓶100抽真空至真空度低於l*10_2Pa，並密封安瓿瓶100 ;
[0089] 步驟3 :將安瓿瓶100安裝到下爐門5上，通過下爐門5將安瓿瓶100封閉於爐腔 41內；
[0090] 步驟4 :對熔化爐4逐漸升溫，當熔化爐4升溫到600°C後開始旋轉或搖擺，使熔化 爐4在此溫度保溫2?4小時；將熔化爐4升溫到700°C並保溫2?4小時；將熔化爐4升 溫到800°C?890°C並保溫20?30小時，停止旋轉或搖擺熔化爐4，並使熔化爐4停止於初 始位置；
[0091] 步驟5 :將熔化爐4緩慢降溫，降溫速率為1?：TC /min ;待熔化爐4降溫到 400°C?560°C後，保溫1?3小時；
[0092] 步驟6 :啟動定位裝置6,定位裝置6此時對下爐門5定位並保持下爐門5的位置 不變；
[0093] 步驟7 :啟動第一升降驅動裝置3,第一升降驅動裝置3驅動工作檯2往上運動，工 作臺2帶動熔化爐4 一起往上運動，待安瓿瓶100內的玻璃液面露出後即以冷卻介質吹掃 安瓿瓶100,對安瓿瓶100淬冷；
[0094] 步驟8 :將安瓿瓶100移至退火爐內進行精密退火，退火完成後即得到硫系紅外玻 璃材料。
[0095] 其中，上述的安瓿瓶100在抽真空後通過氫氧焰實現密封，其密封效果較好。安瓿 瓶100淬冷的冷卻介質可以為空氣、壓縮水霧、冷卻氮氣等，其中，具體可根據用戶的實際 需求設置。
[0096] 進一步的，在步驟3中，所述安瓿瓶100安裝於下爐門5上的第一定位調節裝置的 底板11，第一升降裝置3驅動所述下爐門5、以及安裝於所述下爐門5上的第一定位調節裝 置和所述安瓿瓶100上升，將所述下爐門5與爐體連接，微調第一定位調節裝置，將所述安 瓿瓶100密閉於所述爐腔41內。
[0097] 以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，依 據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發 明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1. 一種製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，包括： 機架； 工作檯，安裝於所述機架，所述工作檯與所述機架活動連接； 第一升降驅動裝置，與所述工作檯連接，所述第一升降驅動裝置用於驅動所述工作檯 升降運動； 熔化爐，可旋轉地安裝於所述工作檯，所述熔化爐設有爐腔，所述爐腔用於供外部的安 瓿瓶放入並對所述外部安瓿瓶加熱，所述熔化爐的下端設有第一開口，所述第一開口連通 所述爐腔，所述第一開口用於供所述外部安瓿瓶通過所述第一開口取放； 下爐門，蓋合於所述第一開口，所述下爐門與所述熔化爐可拆裝連接，所述下爐門用於 供所述外部安瓿瓶安裝於其上並對所述外部安瓿瓶支撐和定位，以使所述下爐門與所述外 部安瓿瓶兩者保持相對穩定；以及， 定位裝置，所述定位裝置與所述下爐門可拆裝連接，所述定位裝置用於在所述外部安 瓿瓶淬冷時對所述下爐門定位並保持所述下爐門的位置不變。
2. 如權利要求1所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，所述第一升降驅 動裝置包括第一液壓缸，所述第一液壓缸的活塞杆與所述工作檯連接且所述活塞杆與所述 工作檯兩者保持相對固定，所述第一液壓缸的活塞杆垂直於水平面設置。
3. 如權利要求1所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，還包括轉軸，所述 轉軸與所述熔化爐周向固定，所述工作檯設有軸孔，所述轉軸安裝於所述軸孔內且與所述 軸孔轉動配合，所述熔化爐通過所述轉軸可旋轉地安裝於所述工作檯。
4. 如權利要求3所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，還包括電機，所述 電機安裝於所述工作檯，所述電機的輸出軸與所述轉軸驅動連接。
5. 如權利要求1所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，還包括： 第一定位調節裝置，設置於所述下爐門，所述下爐門通過所述第一定位調節裝置將所 述外部安瓿瓶安裝於所述下爐門並對所述外部安瓿瓶支撐和定位。
6. 如權利要求5所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，所述第一定位調 節裝置包括： 第一定位杆，所述第一定位杆的下端設有螺紋； 定位支撐板，設置於所述第一定位杆，所述定位支撐板設有第一定位孔，所述第一定位 孔用於供所述外部安瓿瓶插入並對所述外部安瓿瓶的瓶壁定位； 底板，所述底板設置於第一定位杆，所述底板用於供外部安瓿瓶放置於其上並對所述 外部安瓿瓶提供支撐；以及， 第一連接件，所述第一連接件的一端穿過所述下爐門，所述第一連接件的另一端與所 述第一定位杆的下端螺紋連接，所述第一連接件設有旋轉定位面，所述第一連接件通過所 述旋轉定位面卡接於所述下爐門，且能相對於所述下爐門轉動。
7. 如權利要求1所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，所述熔化爐的上 端設有第二開口，所述第二開口連通所述爐腔，所述第二開口處蓋合有上爐門，所述上爐門 與所述熔化爐可拆裝連接； 所述製備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第二定位調節裝置，所述第二定位調節裝置 設置於所述上爐門，所述第二定位調節裝置用於對爐腔內的所述外部安瓿瓶定位。
8. 如權利要求7所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，所述第二定位調 節裝置包括： 第二連接件，所述第二連接件設有第二定位孔，所述第二定位孔用於供所述外部安瓿 瓶的頂端插入並對所述外部安瓿瓶定位； 第三連接件； 第二定位杆，穿過所述上爐門，所述第二定位杆的一端與所述第二連接件連接，所述第 二定位杆的另一端與所述第三連接件連接；以及， 第二螺杆，穿過所述第三連接件，且與所述第三連接件螺紋連接，所述第二螺杆的一端 與所述上爐門相牴觸。
9. 如權利要求1所述的製備硫系紅外玻璃材料的設備，其特徵在於，所述定位裝置包 括託盤和第二液壓缸，所述第二液壓缸的活塞杆與所述託盤連接且所述活塞杆與所述託盤 兩者保持相對固定，所述託盤用於在所述外部安瓿瓶淬冷時運動至所述下爐門處並對所述 下爐門支撐和定位。
10. -種使用權利要求1至9任一項所述設備製備硫系紅外玻璃材料的工藝方法，其特 徵在於，該工藝方法包括下述步驟： 步驟1 :按硫系紅外玻璃材料的組分配比稱取原料混合，裝入安瓿瓶內； 步驟2 :將所述安瓿瓶抽真空至真空度低於l*l(T2Pa，並密封所述安瓿瓶； 步驟3 :將所述安瓿瓶安裝到所述下爐門上，通過所述下爐門將所述安瓿瓶封閉於所 述爐腔內； 步驟4 :對所述熔化爐逐漸升溫，當所述熔化爐升溫到600°C後開始旋轉或搖擺，使所 述熔化爐在此溫度保溫2?4小時；將所述熔化爐升溫到700°C並保溫2?4小時；將所述 熔化爐升溫到800°C?890°C並保溫20?30小時；停止旋轉或搖擺所述熔化爐，並使所述 熔化爐停止於初始位置； 步驟5 :將所述熔化爐緩慢降溫，降溫速率為1?:TC /min ;待所述熔化爐降溫到 400°C?560°C後，保溫1?3小時； 步驟6 :啟動定位裝置，定位裝置此時對所述下爐門定位並保持所述下爐門的位置不 變； 步驟7 :啟動所述第一升降驅動裝置，所述第一升降驅動裝置驅動所述工作檯往上運 動，所述工作檯帶動所述熔化爐一起往上運動，待所述安瓿瓶內的玻璃液面露出後即以冷 卻介質吹掃所述安瓿瓶，對所述安瓿瓶淬冷； 步驟8:將所述安瓿瓶移至退火爐內進行精密退火，退火完成後即得到硫系紅外玻璃 材料。
【文檔編號】C03B5/235GK104193142SQ201410443219
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】劉永華, 趙華, 祖成奎, 王琪, 韓濱, 趙慧峰, 王衍行, 陳江, 金揚利 申請人:中國建築材料科學研究總院