一种高均匀性高羟基石英玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术属于石英玻璃技术领域，公开了一种高均匀性高羟基石英玻璃及其制备方法。制备方法，包括以下步骤：1）将二氧化硅疏松体置于具有红外加热和微波加热功能的设备中，启动红外加热升温至第一温度后关闭红外加热；2）启动微波加热升温至第二温度后，先抽真空，再通入携带水蒸气的混合气后保温；3）启动微波脉冲加热阶段，在携带水蒸气的混合气中，以开启微波、关闭微波为一个脉冲周期，交替循环直至升温至第三温度；4）在惰性气氛下，采用微波加热进一步升温至第四温度后保温，烧结得到高均匀性高羟基石英玻璃。本发明专利技术所得石英玻璃的整体平均羟基含量≥500ppm且内部含量波动≤50ppm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石英玻璃，具体涉及一种高均匀性高羟基石英玻璃及其制备方法。

技术介绍

1、高羟基石英玻璃一般指整体羟基含量＞150ppm的一类特殊石英玻璃，因其特殊的化学键结构与光学特性，具有独特的紫外透过性、化学活性、可修饰性，在特种光纤、半导体与生物检测方面有着不可替代的作用。但是过去石英玻璃羟基掺杂过程中，往往存在掺杂浓度不够、均一性较差的问题，这显著影响其键合结构，进一步影响其性能，尤其在热稳定性（高温下-oh脱附）、机械强度以及光学性能方面受到比较明显的影响。

2、采用传统电阻炉加热升温过程中，石英玻璃依赖热传导的升温方式，不可避免的会产生体相温度差，即表面温度高，中心温度低的温度阶梯分布，受制于升温速率，石英玻璃必须经过一定的时间内外温度才能保持一致，所以传统焙烧后的掺杂石英玻璃往往表现为表面羟基过饱和，而内部掺杂不足的缺点。并且一般石英玻璃致密化温度需至少达到1200℃，在这温度之前石英玻璃内部由于黏度过高孔隙未闭合，h2o可自由逸出，传统电阻加热炉加热至1200°c需要一定时间，在这升温时间区间内，羟基会大量流失，所以传统焙烧后的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，所述红外加热的升温速率为1~5℃/min，所述第一温度为500~700℃。

3.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述微波加热的升温速率为5~20℃/min，所述第二温度为700~1000℃，所述抽真空至真空度为0.01~10Pa。

4.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述携带水蒸气的混合气中水蒸气的体积分数为1~10%，其余...

【技术特征摘要】

1.一种高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，所述红外加热的升温速率为1~5℃/min，所述第一温度为500~700℃。

3.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述微波加热的升温速率为5~20℃/min，所述第二温度为700~1000℃，所述抽真空至真空度为0.01~10pa。

4.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述携带水蒸气的混合气中水蒸气的体积分数为1~10%，其余为载料气体，载料气体为n2、ar、he中的至少一种，所述携带水蒸气的混合气的通入流速为1~10l/min，炉内压力维持0.1~1mpa，在该气氛下保温2~15h。

5.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述携带水蒸气的混合气中水蒸气的体积分数为10~20%，其余为载料气体，载料气体为n2、ar、he中的至少一种，所述携带水蒸气的混合气的通入流速为1~10l/min，炉内压力维持0.1~1mpa。

6.根据权利要求1所述的高均匀性高羟基石英玻璃的制备方法，其特征在于，所述微波脉冲加热阶段的单个脉冲周期为10~60s，单个脉冲周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊武，胡俊中，张欣，王泯，邓国华，
申请(专利权)人：长飞石英技术武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：