[发明专利]石英玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃制备领域，特别是涉及一种石英玻璃及其制备方法。

背景技术

目前，低缺陷、高品质的石英玻璃是航天、核技术、激光、精密仪器等高科技领域的不可替代的关键基础材料。该种玻璃通过化学气相沉积(CVD)、等离子化学气相沉积(PCVD)等直接法和间接合成法制备，这种制备工艺生产周期长，成本较高，适用于整体高品质石英玻璃的制造。

通过对低缺陷、高品质石英玻璃应用需求的分析可知，在石英玻璃的某些应用领域，如激光透路、光学反射镜等领域，仅对石英玻璃坯体表层一定厚度(≥光线入射深度)的石英玻璃品质要求严格，要求其近零缺陷且具有较好的光学及力学性能，而对整体无严格要求。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的石英玻璃及其制备方法，所要解决的技术问题是使其提高生产效率，降低生产成本，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石英玻璃的制备方法，其包括：

制备石英玻璃基体；

制备石英玻璃表层；

将所述的石英玻璃基体和石英玻璃表层复合，得到石英玻璃。

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，前述的石英玻璃的制备方法，其中所述的制备石英玻璃基体，包括：将石英砂和/或石英玻璃通过电熔或气炼，得到石英玻璃基体。

优选的，前述的石英玻璃的制备方法，其中所述的电熔的温度为1800-2000℃，真空度为0.1-10Pa。

优选的，前述的石英玻璃的制备方法，其中所述的制备石英玻璃表层，包括：采用化学气相沉积法或间接合成法制备石英玻璃表层。

优选的，前述的石英玻璃的制备方法，其中所述的化学气相法的沉积温度为1000-3000℃。

优选的，前述的石英玻璃的制备方法，其中所述的间接合成法包括：在600-1200℃温度下沉积形成二氧化硅疏松体，经真空脱羟、脱气和玻璃化，得到石英玻璃表层。

优选的，前述的石英玻璃的制备方法，其中所述的复合包括化学气相沉积法、间接合成法、高温熔合、焊接或化学粘接法。

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，由前述的方法制备而得；其包括石英玻璃基体和石英玻璃表层。

借由上述技术方案，本发明石英玻璃及其制备方法至少具有下列优点：

1)采用电熔或气炼工艺制备石英玻璃基体，生产周期短，所用原料价格低廉，可有效提高降低成本；此外，石英玻璃基体还可采用制备其余产品时剩余的废料，从而降低库存，实现经济化生产；

2)本发明可以解决目前对近表面区域缺陷、性能要求较高，对其他区域无特殊要求的石英玻璃的需求，即采用复合工艺在任意形状、不同表面的石英玻璃基体上一层或多层复合高品质、低缺陷石英玻璃，有利于提高生产效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的石英玻璃及其制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本发明的一个实施例提出的一种石英玻璃的制备方法，其包括：

制备石英玻璃基体：将石英砂和/或石英玻璃通过电熔或气炼，得到石英玻璃基体；

制备石英玻璃表层：采用化学气相沉积法或间接合成法制备石英玻璃表层；

将所述的石英玻璃基体和石英玻璃表层复合，得到石英玻璃。

优选的，电熔是以石英砂、石英玻璃粉为原料，采用真空电熔炉加热至1800-2000℃高温，0.1-10Pa真空下熔融生成石英玻璃基体。

气炼是以石英砂、石英玻璃粉为原料，送入氢氧燃烧器中，喷洒在石英玻璃靶托上，粉料不断熔化成玻璃态，熔化的玻璃逐渐冷却成石英玻璃基体。

采用电熔或气炼工艺制备低品质石英玻璃基体，生产周期短，所用原料价格低廉，可有效提高降低成本；此外，石英玻璃基体还可采用制备其余产品时剩余的废料，从而降低库存，实现经济化生产。