一種超大口徑石英玻璃管的制造方法技術

一種超大口徑石英玻璃管的制造方法，制作時通過連熔法生產方式先一步成型為大口徑抗高溫變形石英玻璃母管，再進行擴管成型，在擴管時，通過調整離心閥尺寸，石英管的成型尺寸可逐步擴大；在擴管過程中，經微調離心閥，即可生產出Φ520mm、壁厚5mm以上各種不同規格的超大口徑石英玻璃管，而且產品的質量穩定，可抗1300℃~1500℃的高溫，變形率＜3%，良品率在現有的基礎上提高了15％左右。本發明專利技術可用于12英寸以上超大規模集成電路硅片高溫擴散反應容器中，且可重復使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種石英玻璃管的生產方法，特別是。
技術介紹
目前國內生產石英玻璃管，均采用常規的氣煉、電熔一步法，所使用的鎢坩鍋口徑較小、連熔爐熱熔總量較低，所出產品含氣泡、氣線密度高，尺寸公差較大，不能滿足生產Φ520mm以上超大口徑石英玻璃管的技術需求。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種生產效率高、產品質量穩定的超大口徑石英玻璃管的制造方法。·本專利技術要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，，其特點是，其步驟如下(I)連熔法生產石英玻璃母管將純度為99. 998%的石英砂原料投入到連熔爐的O750mm鎢坩鍋中進行熔煉，所述的鎢坩鍋的直徑和長度可以根據實際需要設定，優選Φ750mm、長度2000mm，這樣可以增加熔化原料的時間，以便排出熔料中的氣體雜質，提高熔料的純度，減少成型石英管的氣泡氣線的數量；爐內的溫度保持在2000°C 2300°C，經通電熔融的石英料液高溫熱沉淀后，通過排氣孔排出氣體雜質和料液雜質后，料液進入成型器料臺進行成型，所述的連熔爐內的成型器芯桿的直徑Φ380ι πΓΦ410πιπι，成型器料臺的直徑Φ420ι πΓΦ445mm,再經過變頻控制的牽引機向下拉制成型，得到Φ320ι πΓΦ480mm、壁厚10 mm的大口徑抗高溫變形的石英玻璃母管； (2)擴管成型將石英玻璃母管的兩端分別裝夾在二次成型機的左、右卡頭上，控制成型機中間托盤裝置上的加熱器，點火，火焰溫度達1700°C，同時，左、右兩個卡頭以均勻速度做同步高速旋轉運動，轉速為50(Γ1200轉/分鐘當火焰溫度使石英玻璃母管局部處于熔融狀態時，石英玻璃母管受離心力影響，向外擴張，此時利用裝夾在中間托盤裝置上的石墨輪控制著二次成型管的最終直徑，隨著擴管過程的進行，加熱器在緩慢的勻速向左運動，右卡頭同時做直線勻速移動，同時加熱器與右卡頭的直線移動速度和距離受石英玻璃母管的熔融程度控制； (3)后處理當二次成型管達到預設的直徑后，轉送到切機，將兩端裝夾的廢料切除；接著送去酸洗車間，進行清洗；酸洗結束后，轉送超聲波清洗，然后進行退火處理，消除二次成型管的應力，最后對二次成型管進行質檢。二次成型管的壁厚、直徑與以下生產環節的幾個方面有關 1、生產車間的工況環境有關； 2、加熱裝置的伺服系統均勻移動有關； 3、右卡頭伺服系統的均勻移動及旋轉有關； 4、計算的準確度有關。在生產中減少二次成型管的氣線方法 1、對石英母管中存在的較大氣線，預先采取高溫火燒及填料的方法消除； 2、對石英母管中存在的細小氣線，可以在石英母管二次成型的過程中予以消除。本專利技術采用一步連熔法生產、二次擴管成型技術，可以得到直徑Φ520πιπι、壁厚5mm以上各種規格的超大口徑石英玻璃管。制作時先一步成型為大口徑抗高溫變形石英玻璃母管，在擴管時，通過調整離心閥尺寸，石英管的成型尺寸可逐步擴大；在擴管過程中，經微調離心閥，即可生產出Φ520πιπι、壁厚5mm以上各種不同規格的超大口徑石英玻璃管，而且產品的質量穩定，可抗1300°C 1500°C的高溫，變形率< 3%，良品率在現有的基礎上提高了 15%左右。本專利技術可用于12英寸以上超大規模集成電路硅片高溫擴散反應容器中，且可重復使用。具體實施方式 具體描述本專利技術的技術方案，以便于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，而不構成對其他權利的限制。實施例I，，其步驟如下(I)連熔法生產石英玻璃母管將純度為99. 998%的石英砂原料投入到連熔爐的Φ750πιπι、長度2000mm鎢坩鍋中進行熔煉，爐內的溫度保持在2000°C，經通電熔融的石英料液高溫熱沉淀后，通過排氣孔排出氣體雜質和料液雜質后，料液進入成型器料臺進行成型，所述的連熔爐內的成型器芯桿的直徑Φ380ι πι，成型器料臺的直徑C>420mm，再經過變頻控制的牽引機向下拉制成型，得到Φ 320mm、壁厚10 mm的大口徑抗高溫變形的石英玻璃母管； (2)擴管成型將Φ320mm大口徑石英玻璃母管的兩端分別裝夾在二次成型機的左、右卡頭上，人工控制成型機中間托盤裝置上的加熱器，自動送氣，氫、氧分開供給，點火，火焰溫度達1700°C，同時，左、右兩個卡頭以均勻速度做同步高速旋轉運動，轉速為50(Γ1200轉/分鐘(兩個卡頭的轉速受石英玻璃母管直徑及加熱器送熱量控制)，當火焰溫度使石英玻璃母管局部處于熔融狀態時，石英玻璃母管受離心力影響，向外擴張，此時利用裝夾在中間托盤裝置上的石墨輪控制著二次成型管的最終直徑； 隨著擴管過程的進行，加熱器在緩慢的勻速向左運動，右卡頭同時做直線勻速移動(移動方向由石英玻璃母管及二次成型管的關系決定，其計算公式為重量=根據這個公式來確定石英玻璃母管與二次成型管之間的比 IxlO6例關系，并最終確定右卡頭的移動方向和移動速度)，同時加熱器與右卡頭的直線移動速度和距離受石英玻璃母管的熔融程度控制，即可生產出Φ520πιπι、壁厚5mm超大口徑石英玻璃管； (3)后處理當二次成型管達到預設的直徑后，轉送到切機，將兩端裝夾的廢料切除；接著送去酸洗車間，進行清洗；酸洗結束后，轉送超聲波清洗，然后進行退火處理，消除二次成型管的應力，最后對二次成型管進行質檢，質檢的項目主要包括二次成型管的壁厚、直徑及氣線。實施例2，，其步驟如下(I)連熔法生產石英玻璃母管將純度為99. 998%的石英砂原料投入到連熔爐的Φ 750mm、長度2000mm鎢坩鍋中進行熔煉，爐內的溫度保持在2200°C，經通電熔融的石英料液高溫熱沉淀后，通過排氣孔排出氣體雜質和料液雜質后，料液進入成型器料臺進行成型，所述的連熔爐內的成型器芯桿的直徑Φ400mm,成型器料臺的直徑Φ435mm,再經過變頻控制的牽引機向下拉制成型，得到Φ420_的大口徑抗高溫變形的石英玻璃母管； (2)擴管成型將Φ420πιπι的大口徑石英玻璃母管的兩端分別裝夾在二次成型機的左、右卡頭上，人工控制成型機中間托盤裝置上的加熱器，自動送氣，氫、氧分開供給，點火，火焰溫度達1700°C，同時，左、右兩個卡頭以均勻速度做同步高速旋轉運動，轉速為50(Γ1200轉/分鐘(兩個卡頭的轉速受石英玻璃母管直徑及加熱器送熱量控制)，當火焰溫度使石英玻璃母管局部處于熔融狀態時，石英玻璃母管受離心力影響，向外擴張，此時利用裝夾在中間托盤裝置上的石墨輪控制著二次成型管的最終直徑； 隨著擴管過程的進行，加熱器在緩慢的勻速向左運動，右卡頭同時做直線勻速移動(移動方向由石英玻璃母管及二次成型管的關系決定，其計算公式為重量=趣二雙學化座,根據這個公式來確定石英玻璃母管與二次成型管之間的·IxlO6比例關系，并最終確定右卡頭的移動方向和移動速度)，同時加熱器與右卡頭的直線移動速度和距離受石英玻璃母管的熔融程度控制，即可生產出Φ620πιπι、壁厚5mm超大口徑石英玻璃管； (3)后處理當二次成型管達到預設的直徑后，轉送到切機，將兩端裝夾的廢料切除；接著送去酸洗車間，進行清洗；酸洗結束后，轉送超聲波清洗，然后進行退火處理，消除二次成型管的應力，最后對二次成型管進行質檢，質檢的項目主要包括二次成型管的壁厚、直徑及氣線。實施例3，，其步驟如下(I)連熔法生產石英玻璃母管將純度為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超大口徑石英玻璃管的制造方法，其特征在于，其步驟如下：（1）連熔法生產石英玻璃母管：將純度為99.998％的石英砂原料投入到連熔爐的Φ750mm鎢坩鍋中進行熔煉，爐內的溫度保持在2000℃~2300℃，經通電熔融的石英料液高溫熱沉淀后，通過排氣孔排出氣體雜質和料液雜質后，料液進入成型器料臺進行成型，所述的連熔爐內的成型器芯桿的直徑Φ380mm~Φ410mm,成型器料臺的直徑Φ420mm~Φ445mm,再經過變頻控制的牽引機向下拉制成型，得到Φ320mm~Φ480mm、壁厚10？mm的大口徑的石英玻璃母管；（2）擴管成型：將石英玻璃母管的兩端分別裝夾在二次成型機的左、右卡頭上，控制成型機中間托盤裝置上的加熱器，點火，火焰溫度達1700℃，同時，左、右兩個卡頭以均勻速度做同步高速旋轉運動，轉速為500~1200轉/分鐘，當火焰溫度使石英玻璃母管局部處于熔融狀態時，石英玻璃母管受離心力影響，向外擴張，此時利用裝夾在中間托盤裝置上的石墨輪控制著二次成型管的最終直徑，隨著擴管過程的進行，加熱器在緩慢的勻速向左運動，右卡頭同時做直線勻速移動，同時加熱器與右卡頭的直線移動速度和距離受石英玻璃母管的熔融程度控制；（3）后處理：當二次成型管達到預設的直徑后，轉送到切機，將兩端裝夾的廢料切除；接著送去酸洗車間，進行清洗；酸洗結束后，轉送超聲波清洗，然后進行退火處理，消除二次成型管的應力，最后對二次成型管進行質檢。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：成士林，
申請(專利權)人：連云港市東海縣宏偉石英制品有限公司，
類型：發明
國別省市：