[发明专利]一种大尺寸的二氧化硅疏松体的制备装置和方法

说明书

本发明是关于一种大尺寸的二氧化硅疏松体的制备装置和方法，其中，反应燃烧器组合部件包括多个反应燃烧器，定义组合部件的中心位置为中心点，以所述的中心点为原点、以原点到反应燃烧器的距离为半径画圆，得到至少两个预设圆，每个预设圆周上至少设置有一个反应燃烧器。采用本发明提供的组合部件进行二氧化硅疏松体的沉积，无需进行水平方向上的移动，即可得到完整的二氧化硅颗粒沉积面。简化了制备过程。

技术领域

本发明属于石英玻璃生产技术领域，特别是涉及一种大尺寸二氧化硅疏松体及其制备方法和装置。

背景技术

目前，石英玻璃的制备主要有电熔、气炼、化学气相沉积和等离子化学气相沉积等直接一步法熔制工艺，以及间接合成二步法制备工艺。其中，直接法制备石英玻璃是指在高温条件下将石英砂粉料直接熔制成石英玻璃，或者将含硅化合物经汽化后在氢氧火焰或者等离子体火焰中发生化学反应并沉积形成石英玻璃。间接合成二步法制备工艺是指将含硅化合物经汽化后在低温的燃烧火焰中发生化学反应生成二氧化硅颗粒并沉积形成二氧化硅疏松体，再将二氧化硅疏松体在一定温度下进行烧结玻璃化制得石英玻璃。由于间接合成二步法制备工艺具有沉积温度低、缺陷浓度可控等优点，该工艺技术已成为当今研究热点。

现有的二氧化硅疏松体沉积工艺主要有两种，第一种是轴向化学气相沉积，即通过燃烧器反应生成的二氧化硅颗粒斜向上逐步沉积到垂直并旋转的沉积基础杆上，该工艺技术是依靠基础杆吊拉着沉积的疏松体，难以沉积制备出大尺寸的二氧化硅疏松体，而且，这种工艺制备的疏松体均匀性相对较差；第二种是立式化学气相沉积，即燃烧器向下沉积在旋转的基础靶面上，而且使燃烧器往复长距离移动，但是，这种工艺制备的二氧化硅疏松体极易开裂。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种大尺寸二氧化硅疏松体及其制备方法和装置，所要解决的技术问题是，克服现有的采用间接合成两步法制备石英玻璃过程中，难以制备出大尺寸的疏松体、以及疏松体沉积过程中极易开裂等技术问题。本发明提供的二氧化硅疏松体的制备方法和装置，使疏松体在沉积过程中温度分布均匀，进而制备得到了密度均匀、完整一致的大尺寸的二氧化硅疏松体。

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反应燃烧器组合部件，所述的组合部件包括多个反应燃烧器，定义组合部件的中心位置为中心点，以所述的中心点为原点、以原点到反应燃烧器的距离为半径画圆，得到至少两个预设圆，每个预设圆周上至少设置有一个反应燃烧器。

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，前述的反应燃烧器组合部件，以半径从小到大的顺序，所述的预设圆至少包括依次排布的第一预设圆、第二预设圆，所述的第一预设圆周上设置的反应燃烧器的数量不大于第二预设圆周上设置的反应燃烧器的数量。

优选的，前述的反应燃烧器组合部件，以半径从小到大的顺序，所述的预设圆至少包括依次排布的第一预设圆、第二预设圆和第三预设圆，且，第一预设圆、第二预设圆与第三预设圆周上设置的反应燃烧器的数量相同，定义第二预设圆的半径与第一预设圆的半径之差为第一值，定义第三预设圆的半径与第二预设圆的半径之差为第二值，所述的第一值大于第二值。

优选的，前述的反应燃烧器组合部件，还包括根据所述的预设圆设置的一个或多个反应燃烧器定位装置。

优选的，前述的反应燃烧器组合部件，还包括直线型的一个或多个反应燃烧器定位装置。

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二氧化硅疏松体的沉积炉，所述的沉积炉内设置有前述中任一项所述的反应燃烧器组合部件。

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。