[发明专利]制造含孔隙的不透明石英玻璃的方法

说明书

本发明涉及制造含孔隙的不透明石英玻璃的方法。具体地，在制造含孔隙的不透明石英玻璃的已知方法中，提供下列方法步骤：(a)由合成生产的SiO₂制造多孔SiO₂颗粒状粒子，(b)热致密化所述SiO₂颗粒状粒子以形成部分致密化的SiO₂颗粒状粒子，(c)由所述部分致密化的SiO₂颗粒状粒子形成分散体，(d)研细所述分散体中的所述部分致密化的SiO₂颗粒状粒子以形成含有研细的SiO₂颗粒状粒子的粉浆，(e)将所述粉浆成型为成型体并形成具有生坯密度ρG的多孔SiO₂生坯，和(f)将所述SiO₂生坯烧结成不透明石英玻璃。由此出发，为了指出一种也适合使用喷雾颗粒的通过粉浆浇注制造不透明石英玻璃的工序，根据本发明建议，在方法步骤(b)的热致密化过程中，制造具有0.025至2.5平方米/克的比表面积BET‑(A)的部分致密化的SiO₂颗粒状粒子，并在方法步骤(d)的研细过程中，制造具有4至10平方米/克的比表面积BET‑(B)的研细的SiO₂颗粒状粒子。

技术领域

本发明涉及一种制造含孔隙的不透明石英玻璃的方法。

背景技术

本发明涉及一种制造含孔隙的不透明石英玻璃的方法，所述方法包含下列步骤：

(a) 通过非晶的、合成生产的SiO₂初级粒子的附聚制造多孔SiO₂颗粒状粒子（granulate particles），

(b) 热致密化所述SiO₂颗粒状粒子以形成部分致密化的SiO₂颗粒状粒子，

(c) 形成含有分散液体和分散在其中的部分致密化的SiO₂颗粒状粒子的分散体，

(d) 研细（comminuting）所述分散体中的至少一部分所述部分致密化的SiO₂颗粒状粒子以形成含有研细的SiO₂颗粒状粒子的粉浆（slip），

(e) 将所述粉浆成型为成型体和除去分散液体以形成具有生坯密度ρG的多孔SiO₂生坯，和

(f) 将所述SiO₂生坯烧结成不透明石英玻璃。

不透明石英玻璃含有小气泡，它们产生光散射并赋予玻璃半透明至白色外观。在不透明性和半透明性之间存在平稳过渡。半透明性是指部分透光，其更多地基于光散射而非光吸收。不透明性是半透明性的相反属性。在这方面，不透明性是石英玻璃的不透光性的量度。

使用天然或合成来源的二氧化硅原材料制造不透明石英玻璃。合成来源的那些通常由有机硅化合物制成，它们通过聚合、缩聚、沉淀或CVD法转化成SiO₂。在此作为中间产物、最终产物或副产物获得合成SiO₂的细粉粒子（通常被称作“SiO₂初级粒子”）。

在溶胶-凝胶法中，这些SiO₂初级粒子的典型平均粒度为0.5微米至5微米，而在火焰水解的情况下小于0.2微米；这些在技术文献中也被称作“SiO₂纳米粒子”或“SiO₂烟灰（soot）”。由于它们的小粒度、它们的高比表面积和低密度，这些初级粒子不是自由流动的并在直接用于石英玻璃生产时表现出强收缩。通常，它们因此预先颗粒化和预致密化。

合适的堆积（build-up）或压缩造粒法的实例是在盘式造粒机中的辊式造粒（rollgranulation）、喷雾造粒、离心雾化、流化床造粒、冷冻造粒、使用造粒磨机（granulatingmill）的造粒法、压实、辊压、压块、薄片生产（flake production）或挤出。