一種低羥基黑紅色摻雜石英管的生產方法與流程

2023-11-03 08:54:07

本發明涉及一種石英管的生產方法，尤其是一種具有低羥基並呈黑紅色的石英管的審查方法，具體的說是一種低羥基黑紅色摻雜石英管的生產方法。

背景技術：

黑紅石英管是一種特殊的摻雜石英玻璃管，可廣泛應用於加熱領域,例如房間取暖、烹調、乾燥等，特別適合用於大功率，小體積的紅外幅射器。但是，目前由於受設備及工藝等因素的限制，黑紅石英管產品大都表面氣線氣泡多，產品合格率低，且價格昂貴，因此，需要設計一種能夠提高產品品質，並降低成本的生產方法。

技術實現要素：

本發明的目的是針對當前在黑紅石英管生產中遇到的問題，提供一種低羥基黑紅色摻雜石英管的生產方法，使生產出的黑紅石英管表面氣線氣泡少，管材尺寸及透過率性能的一致性好。

本發明的技術方案是：

一種低羥基黑紅色摻雜石英管的生產方法，包括以下步驟：

1）選取高純石英原料，其中sio2含量≥99.95%，石英砂粒度為60-150目；

2）將試劑與原料放入攪抖機內進行混合攪拌均勻；該試劑包括重量為原料0.1-1%的硝酸釤或氧化釤，以及重量為原料0.1-1%的硝酸鋁或氧化鋁；

3）將混合均勻的原料進行高溫連續烘烤，使石英原料與摻入的試劑在高溫烘烤過程中完全去除水分；烘烤過程中，輸入適量氫氣，使其中的釤由三價轉變為二價，保證後續拉制的石英管成黑紅色；

4）將烘烤後的原料投入坩堝直徑大於等於450毫米的連熔爐內進行熔融，再經拉管機牽引，拉制出整體著色的黑紅色石英管；

5）將拉制出的黑紅石英管放入真空或空氣脫羥爐內進行高溫脫羥，使羥基降低到1-20ppm。

進一步的，所述步驟3）中的烘烤溫度為900℃一1300℃；氫氣流量為20-120升/小時。

進一步的，所述步驟4）的石英管的長度為0.9-2m，直徑為5-50mm，壁厚為0.8-2mm。

進一步的，所述步驟5）中的脫羥恆溫溫度為900℃-1050℃，脫羥時間為1-3小時。

本發明的有益效果：

本發明設計合理，流程順暢，可使拉制出的黑紅色石英管顏色更均勻，減少表面氣泡氣線，並可提高管材尺寸和透過率的一致性。

附圖說明

圖1是本發明生產的石英管的透過率圖譜。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

一種低羥基黑紅色摻雜石英管的生產方法，包括以下步驟：

1）選取高純石英原料，其中sio2含量≥99.95%，石英砂粒度為60-150目；

2）將試劑與原料放入攪抖機內進行混合攪拌均勻；該試劑包括重量為原料0.1-1%的硝酸釤或氧化釤，以及重量為原料0.1-1%的硝酸鋁或氧化鋁；

3）將混合均勻的原料進行高溫連續烘烤，烘烤溫度為900℃一1300℃，使石英原料與摻入的試劑在高溫烘烤過程中完全去除水分。烘烤過程中，輸入流量為20-120升/小時的氫氣，使其中的釤由三價轉變為二價，保證後續拉制的石英管成黑紅色；

4）將烘烤後的原料投入坩堝直徑大於等於450毫米的連熔爐內進行熔融，再經拉管機牽引，拉制出整體著色的黑紅色石英管，可有效減少表面氣泡氣線，提高管材尺寸和透過率的一致性。所產石英管的規格可為：長度為0.9-2m，直徑為5-50mm，壁厚為0.8-2mm，滿足相關性能指標。

5）將拉制出的黑紅石英管放入真空或空氣脫羥爐內進行高溫脫羥，設定脫羥恆溫溫度為900℃-1050℃，脫羥時間為1-3小時，使羥基降低到1-20ppm，保證滿足低羥基的要求。

使用本發明的方法生產的黑紅色石英管具備良好其一致的透過性，參見表1和圖1，可以截止全部紫外線及大部份可見光，並將其轉外為紅外幅射。與乳白石英管相比，具有良好透紅外性能，能夠幅射更多的熱，且光效柔和，可廣泛應用於加熱領域,例如房間取暖、烹調、乾燥、醫療等，特別適合用於大功率，小體積的紅外幅射器。

表1：

本發明未涉及部分均與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。