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掺杂石英玻璃的制备

发布时间:2020/4/27

掺杂石英玻璃的制备

石英玻璃是由各种纯净的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。线膨胀系数极小,是普通玻璃的1/10-1/20,有很好的抗热震性。它的耐热性很高,经常使用温度为1100~ 1200摄氏度,短期使用温度可达1400摄氏度。

由于SiO2是一种难熔氧化物,在高温下具有较高的粘度,很难获得均匀的掺杂石英玻璃结构,因此人们采用了多种掺杂方法,包括以下五种主要方法。

掺杂石英玻璃

1.溶胶-凝胶掺杂法

以硅酸乙酯为原料,将硅酸乙酯、乙醇和水混合,加入掺杂氧化物盐制成混合物,经水解、凝胶化、固化形成均匀胶体,在1100℃加热得到均匀掺杂的石英玻璃。该方法适用于块状掺杂石英玻璃。

2.多孔SiO2入渗法

用氧气分解SiCl4原料制备多孔二氧化硅基体,然后将基体浸入需要掺杂的氧化物盐溶液中。干燥后,基体被玻璃化、透明,称为掺杂石英玻璃。大部分掺杂方法用于制备块状或异型石英玻璃

3.气相沉积工艺

以低沸点的SiCl4化合物和掺杂剂为原料,在一定的蒸汽压力下将上述液体原料膨胀,使气相混合物从燃烧器中心雾化,在高温下水解熔融成均匀的SiO 2-MxOy或多组分玻璃,这种掺杂方法主要用于制造管状或棒状石英玻璃,如光纤预制棒和低膨胀石英玻璃。

4.SiO2粉末的液体掺杂

将掺杂氧化物的盐化合物溶解在去离子水中,用SiO2粉末均匀搅拌,然后将原料干燥、煅烧并熔化成石英玻璃。掺杂方法是均匀的,但最大的缺点是当原料干燥和煅烧时,掺杂的盐会分解成氧化物,对环境造成有害的气体污染。因此,应在煅烧设备上安装废气回收装置,以回收和分解废气。

5.粉末掺杂

即掺杂氧化物和SiO2粉末直接搅拌混合,熔融成石英玻璃。采用这种掺杂法制备的石英玻璃具有掺杂不均匀、节省人力和物力、不污染环境等优点,当掺杂量小或玻璃均匀性要求不高时,应首选该方法。

以上就是关于掺杂石英玻璃的制备方法,如对石英玻璃有需求,欢迎联系变色龙精密玻璃公司!

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