[实用新型]一种大尺寸石英玻璃精密气氛调节退火炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种玻璃退火炉，特别是涉及一种大尺寸石英玻璃精密气氛调节退火炉。

背景技术

石英玻璃以其高纯、高的透光性以及低的热膨胀性等一系列优良的理化性能成为一种重要的基础材料，其广泛应用于微电子、光纤通讯、激光、传感技术等高新技术领域。

石英玻璃内部的羟基含量、氧空位等都是影响石英玻璃关键性能（如光学均匀性、激光损伤阈值、紫外红外光谱特性等）的重要因素。随着大尺寸石英玻璃应用领域的拓展，对控制不同羟基含量、氧空位等结构状态的石英玻璃的需求越来越多。但是，目前国内外熔制石英玻璃的工艺主要有四种，由其工艺决定的内部羟基、氧空位等状态基本一致。

同时，随着各领域技术的飞速发展，对石英玻璃的直径由100-500mm扩大到600-700mm，如此大尺寸的石英玻璃中应力的存在会影响石英玻璃的光学均匀性、表面面形稳定性等。

目前，国内外尚无一种大尺寸石英玻璃精密气氛调节退火炉，能够对直径600-700mm的大尺寸石英玻璃进行精密退火，还能获得不同羟基含量、氧空位等结构状态的石英玻璃。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种大尺寸石英玻璃精密气氛退火炉，本实用新型可对直径600-700mm的大尺寸石英玻璃进行精密退火，并制备结构浓度不同的石英玻璃，使退火后的石英玻璃应力双折射值达Ⅰ-Ⅱ类的要求。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大尺寸石英玻璃精密气氛调节退火炉，该退火炉包括：支架、炉体、底座、驱动装置、气氛调节系统以及温度控制系统；其中，

所述炉体安置在所述支架上，且所述炉体内部中空以形成炉膛，所述炉膛内壁设置有加热层，所述加热层与所述炉膛内壁之间设置有保温层；

所述底座安置于所述炉体的正下方，且滑动连接于所述支架，所述底座上依次铺设有保温层和加热层，所述底座上还设置有主轴，所述主轴穿过所述底座以及所述底座上的保温层和加热层，所述主轴的上端连接有托盘；

所述驱动装置分别连接所述底座、所述主轴，用于驱动所述底座沿着所述支架垂向滑动以及驱动所述主轴旋转；

所述气氛调节系统包括进气通道、出气通道以及压力、流量调节器；所述进气通道、出气通道设置于所述炉体上，所述压力与流量调节器设置于所述进气通道上；

所述温度控制系统包括多个热电偶以及控制器，所述多个热电偶分散地设置于所述炉膛内壁，所述控制器与所述多个热电偶以及所述加热层连接。

进一步地，所述炉膛为圆筒状，且所述炉膛的内径为800-900mm。

进一步地，所述托盘上设置有用于使石英玻璃竖直错位放置的样品架。

进一步地，所述样品架包括底板以及设置在底板上的多条平行的隔板，且所述隔板之间形成用于固定石英玻璃的槽。

进一步地，所述托盘与所述底座上加热层的距离为5-8mm，所述托盘的材质为耐高温材料。

进一步地，所述出气通道与所述进气通道相对设置，其中，所述进气通道与所述出气通道不在同一水平上，且所述出气通道与所述进气通道之间的纵向距离为150-250mm，进气通道与底座的纵向距离为15-50mm。

进一步地，所述加热层内包括多片所述纤维炉材，且所述纤维炉材内设置有“S型”排布的电炉丝。

进一步地，所述底座上的加热层为圆柱状，且其直径与所述炉膛内壁的直径一致。

进一步地，所述支架的侧部设置有导轨，所述底座与所述导轨滑动连接。

进一步地，所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置；其中，

所述第一驱动装置包括升降电机、齿轮以及链条，其中，所述升降电机安置于所述支架上，所述升降电机连接所述齿轮，所述齿轮设置在所述支架上，所述齿轮通过所述链条与所述底座连接，用于驱动所述底座沿着所述支架上的导轨垂向滑动。

所述第二驱动装置包括减速电机以及与所述减速电机连接的变向齿轮；其中，所述减速电机设置在所述底盘的下方，所述变向齿轮连接所述主轴，用于驱动所述主轴旋转。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型采用的气氛调节系统可以向炉膛内通入不同气体，以调节石英玻璃内部的羟基含量、氧空位等结构状态，实现不同应用要求的、特殊性能石英玻璃样品的制备，同时可满足退火后应力双折射值达Ⅰ-Ⅱ类的要求。