[发明专利]发泡石英玻璃、制备方法及石英玻璃反射镜

说明书

本发明是关于一种发泡石英玻璃、制备方法及石英玻璃反射镜，其制备方法包括：在压力为0.1‑100Pa真空炉中，对石英玻璃原料进行加热，使石英玻璃软化并沸腾；停止加热，保持真空炉内温度为10‑200Pa；对真空炉进行冷却，冷却速率至少为100℃/h；当真空炉内温度为300℃时，使真空炉内压力与大气平衡，得到粗产品；对粗产品进行退火和冷加工。本发明的发泡石英玻璃含有大量气泡，能显著降低石英玻璃坯体的重量，并且气泡均匀分布于石英玻璃基体中，不存在接口等缺陷，可广泛应用于航空航天、天文、精密光学领域的光学反射系统中。

技术领域

本发明涉及一种石英玻璃、制备方法及石英玻璃反射镜，特别是涉及一种发泡石英玻璃、制备方法及石英玻璃反射镜。

背景技术

石英玻璃具有良好的耐辐射、热稳定性、化学稳定性、可加工性等优点，可广泛应用于航空航天、天文、精密光学领域的光学反射系统中。

近年来，航空航天和天文等领域对观测精度提出了更高的要求，唯一的方法就是提高反射光学元件的尺寸，而大尺寸元件的重量是该领域无法接受的。因此要求反射光学元件既具有很高的轻量化率，又具有保证光学元件在温度波动时能够保持其面形精度的能力。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的发泡石英玻璃、制备方法及石英玻璃反射镜，所要解决的技术问题是使其降低石英玻璃坯体的重量，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种发泡石英玻璃的制备方法，包括：

在压力为0.1-100Pa真空炉中，对石英玻璃原料进行加热，使石英玻璃软化并沸腾；

停止加热，保持真空炉内温度为10-200Pa；

对真空炉进行冷却，冷却速率至少为100℃/h；

当真空炉内温度为300℃时，使真空炉内压力与大气平衡，得到粗产品；

对粗产品进行退火和冷加工。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的发泡石英玻璃的制备方法，其中所述的石英玻璃砣料为JGS1石英玻璃、JGS2石英玻璃、JGS3石英玻璃或低膨胀石英玻璃。

优选的，前述的发泡石英玻璃的制备方法，其中所述加热的升温速度为200-700℃/h。

优选的，前述的发泡石英玻璃的制备方法，其中所述的石英玻璃软化沸腾时炉内的温度为1760-1850℃，真空度为10-200Pa。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种发泡石英玻璃，由上述的方法制备而成。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的发泡石英玻璃，其中所述的发泡石英玻璃内部的气泡为圆形或椭圆形，气泡直径为0.1-50mm。

优选的，前述的发泡石英玻璃，其中所述的发泡石英玻璃的密度为0.8-1.5g/cm³。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种石英玻璃反射镜，包括：

轻量化结构层，由上述的发泡石英玻璃制得；

盖板层，通过熔融与轻量化结构层连接。

优选的，前述的石英玻璃反射镜，其中所述的盖板层由普通石英玻璃或低膨胀石英玻璃构成，厚度为10-30mm。

优选的，前述的石英玻璃反射镜，其中所述的轻量化结构层的径厚比小于10:1。