本发明专利技术公开了一种生产高品质合成石英玻璃的设备，包括炉本体，其内部设置有封闭的反应室；反应室具有排气通道；燃烧器，设置于反应室内上部，产生加热区，加热区中的含硅原料被加热生成松散体；加热器，设置于反应室内，并位于燃烧器下方，产生烧结区，在烧结区松散体被烧结成玻璃体；支撑柱，其一端位于反应室内，并伸入到加热区和烧结区内，其外壁与炉本体外壁构成密封；随着石英玻璃合成，支撑柱可沿着自身长度方向，以自身轴向中心为旋转轴，旋转并向远离燃烧器方向移动。该设备工艺简捷，操作简便，人力成本低，可以在同一台设备中完成从原料投入到玻璃化的全生产过程，成品具有更高的紫外透过率，有利于制备超高纯度产品。
【技术实现步骤摘要】
一种生产高品质合成石英玻璃的设备
本专利技术涉及石英玻璃制备
，尤其涉及一种生产高品质合成石英玻璃的设备。
技术介绍
高品质合成石英玻璃可以制成各种高附加值的产品（或半成品），被广泛应用于国防军工市场和民用市场。在国防军工领域，用作高功率激光器透镜、窗口材料等；在航空航天行业用以制造太空望远镜、卫星及飞船的整流罩、窗口材料。在民用市场主要应用于电子信息和半导体行业，用作IC芯片和平板显示器生产过程中重要的光掩模基板、石英晶圆片；在光纤通信领域用以制造光纤预制棒和光纤；在精密光学仪器制造领域用作透镜、棱镜、镜头、反射镜等。目前制备合成石英玻璃的方法主要分为直接法和间接法。直接法（CVD法）指的是含硅物料在氢氧火焰中水解，并在高温下直接熔融成玻璃态的合成石英材料。间接法（SOOT法）指的是含硅物料在氢氧火焰中水解低温形成多孔的二氧化硅母体（松散体），随后再通过对松散体二次高温、脱羟玻璃化成合成石英材料。材料为科技的基础，显然，随着科技的进步，对材料的要求亦越来越高，直接法生产的合成石英已经不能满足应用领域对透过性的要求。间接法虽然能够满足材料紫外透过性要求，但是在实践生产中存在诸多不足：首先就是间接法工艺复杂，不利于批量生产；其次是在完成松散体制作后，需要将松散体转移到烧结炉中进行二次烧结玻璃化，在此过程中，由于松散体为纳米级多孔结构，对环境中的杂质吸附性极强，极容易在转移过程中引入杂质，故而对环境的要求极高；再次，环境中不可避免的存在水蒸汽，进入松散体的多孔结构中，增加后期脱羟基烧结难度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种生产高品质合成石英玻璃的设备，使用燃烧器沉积二氧化硅松散体并且将松散体在烧结气氛下通过加热器一次性烧结为玻璃体，得到高品质的石英玻璃。本专利技术采用的技术方案是：一种生产高品质合成石英玻璃的设备，包括：炉本体，其内部设置有封闭的反应室；所述反应室具有排气通道；燃烧器，设置于所述反应室内上部，产生加热区，所述加热区中的含硅原料被加热生成松散体；加热器，设置于所述反应室内，并位于所述燃烧器下方，产生烧结区，在所述烧结区松散体被烧结成玻璃体；支撑柱，其一端位于所述反应室内，并伸入到所述加热区和烧结区内，其外壁与炉本体外壁构成密封；随着石英玻璃合成，所述支撑柱可沿着自身长度方向，以自身轴向中心为旋转轴，旋转并向远离燃烧器方向移动。该设备工艺简捷，操作简便，人力成本低，可以在同一台设备中完成从原料投入到玻璃化的全生产过程，成品具有更高的紫外透过率，有利于制备超高纯度产品。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述支撑柱的底端安装有升降板；所述升降板与所述炉本体外壁构成密封。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述设备还包括波纹管，其一端与所述炉本体底部炉口的外壁连接，另一端与所述升降板外侧连接；所述波纹管与所述炉本体、升降板构成密封。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述设备还包括驱动机构，设置在所述支撑柱的底部，用于带动所述支撑柱旋转升降。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述驱动机构包括升降电机、旋转电机；所述升降电机设置在升降板上，带动升降板升降的同时带动支撑柱升降；所述支撑柱的底部穿过所述升降板安装有所述旋转电机；所述旋转电机用于带动支撑柱旋转。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述设备还包括进气通道、导流罩；所述进气通道设置在所述支撑柱的底部一侧；所述导流罩设置在所述反应室内，位于所述燃烧器下方；所述导流罩的罩体体积从上至下逐渐缩小；所述排气通道位于所述导流罩的上方一侧；所述加热器设置在所述导流罩内；烧结气体由所述进气通道进入，经所述导流罩导流后，由所述排气通道排出。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述燃烧器包括主燃烧器、辅燃烧器。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述主燃烧器、辅燃烧器的数量均不少于1个。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述进气通道上设置有质量流量计；所述排气通道上设置有比例阀。在本申请公开的生产高品质合成石英玻璃的设备中，所述炉本体的外表面设置有上保温套和下保温套。本专利技术的有益效果是：（1）相较于现有间接法中，松散体和玻璃体需在两台设备中单独制作，本专利技术在同一台设备中完成了从原料投入到玻璃化的全生产过程，降低设备成本；（2）相较于间接法，避免了转移过程中外界杂质的污染，有利于制备超高纯度产品；（3）相交于间接法，避免了转移过程中环境中的水分进入松散体中，有利于羟基（-OH）的控制处理，成品具有更高的紫外透过率；（4）烧结气体经导流罩导流后可以带走松散体内部、表面的其它杂质和水，同时也保证了沉积水解反应产生的水分不会到达烧结反应，产品中羟基含量低，成品具有更高的紫外透过率，制备的产品纯度高。（5）同时设备工艺简捷，操作简便，降低人力成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的生产高品质合成石英玻璃的设备的结构示意图一；图2为本专利技术的生产高品质合成石英玻璃的设备的结构示意图二。附图标记：反应炉1、反应室2、燃烧器3、加热器4、支撑柱5、波纹管6、驱动机构7、松散体8、玻璃体9、上保温套11、下保温套12、排气通道21、进气通道22、导流罩23、主燃烧器31、辅燃烧器32、玻璃种子51、升降板52、旋转电机71、升降电机72、质量流量计24、比例阀25。具体实施方式在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生产高品质合成石英玻璃的设备，其特征在于，包括：/n炉本体（1），其内部设置有封闭的反应室（2）；所述反应室（2）具有排气通道（21）；/n燃烧器（3），设置于所述反应室（2）内上部，产生加热区，所述加热区中的含硅原料被加热生成松散体（8）；/n加热器（4），设置于所述反应室（2）内，并位于所述燃烧器（3）下方，产生烧结区，在所述烧结区松散体（8）被烧结成玻璃体（9）；/n支撑柱（5），其一端位于所述反应室（2）内，并伸入到所述加热区和烧结区内，其外壁与炉本体（1）外壁构成密封；随着石英玻璃合成，所述支撑柱（5）可沿着自身长度方向，以自身轴向中心为旋转轴，旋转并向远离燃烧器（3）方向移动。/n
【技术特征摘要】
1.一种生产高品质合成石英玻璃的设备，其特征在于，包括：
炉本体（1），其内部设置有封闭的反应室（2）；所述反应室（2）具有排气通道（21）；
燃烧器（3），设置于所述反应室（2）内上部，产生加热区，所述加热区中的含硅原料被加热生成松散体（8）；
加热器（4），设置于所述反应室（2）内，并位于所述燃烧器（3）下方，产生烧结区，在所述烧结区松散体（8）被烧结成玻璃体（9）；
支撑柱（5），其一端位于所述反应室（2）内，并伸入到所述加热区和烧结区内，其外壁与炉本体（1）外壁构成密封；随着石英玻璃合成，所述支撑柱（5）可沿着自身长度方向，以自身轴向中心为旋转轴，旋转并向远离燃烧器（3）方向移动。
2.根据权利要求1所述的生产高品质合成石英玻璃的设备，其特征在于，所述支撑柱（5）的底端安装有升降板（52）；所述升降板（52）与所述炉本体（1）外壁构成密封。
3.根据权利要求2所述的生产高品质合成石英玻璃的设备，其特征在于，所述设备还包括波纹管（6），其一端与所述炉本体（1）底部炉口的外壁连接，另一端与所述升降板（52）外侧连接；
所述波纹管（6）与所述炉本体（1）、升降板（52）构成密封。
4.根据权利要求2所述的生产高品质合成石英玻璃的设备，其特征在于，所述设备还包括驱动机构（7），设置在所述支撑柱（5）的底部，用于带动所述支撑柱（5）旋转升降。
5.根据权利要求4所述的生产高品质合成石英玻璃的设备，其特征在于，所述驱动机构（7）包括升降电机（71）、旋转电机（72）；
【专利技术属性】
技术研发人员：王正帅，王岗，裴磊，高运周，
申请(专利权)人：四川神光石英科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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