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摻雜石英玻璃的摻雜具體方法

作者:奧固鴻已有:N多人關(guān)注
由于SiO2是難熔氧化物,高溫下黏度很大,要獲得結(jié)構(gòu)均勻的摻雜石英玻璃較為困難,因此人們采用了多種摻雜方法,主要有以下五種。
1、多孔質(zhì)SiO2浸潤法
用氧分解SiCl4原料,制成多孔質(zhì)二氧化硅基體,再將該基體浸入到需要摻雜的氧化物的鹽溶液中,干燥后,再加熱使其玻璃化而透明,稱為摻雜石英玻璃。該摻雜方法多用于制造塊狀或異形摻雜石英玻璃。
2、溶膠-凝膠摻雜法 
以硅酸乙酯為原料,將硅酸乙酯、乙醇和水混合后,加入摻雜劑的氧化物鹽類,使其變?yōu)榈幕旌弦?,將該混合液?jīng)水解、凝膠化、收縮固化,成為均勻的膠體,在1100℃下加熱該膠體,從而得到均勻的摻雜石英玻璃。該方法用于塊狀摻雜石英玻璃。
3、氣相沉積工藝
以SiCl4和摻雜物的低沸點(diǎn)化合物為原料,在一定蒸氣壓下,用氫氣分別對上述液體原料鼓泡帶料,使氣相混合料從燃燒器中心成霧狀噴出,在高溫下水解、熔化成均勻的SiO2-MxOy或多元組分玻璃,這種摻雜方法多用于制造管或棒狀摻雜石英玻璃,如光導(dǎo)纖維預(yù)制棒和低膨脹石英玻璃等。
4、粉體摻雜
即直接把要摻雜的氧化物和SiO2粉料攪拌混勻后熔化成石英玻璃。用這種摻雜方法制造出的石英玻璃微觀上摻雜不均勻,優(yōu)點(diǎn)節(jié)省人力物力,更為可取的是不污染環(huán)境,當(dāng)摻雜量少或?qū)ΣAУ木鶆蛐砸蟛惶邥r,此方法當(dāng)屬首選。
5、對SiO2粉料進(jìn)行液體摻雜
將要摻雜的氧化物的鹽類化合物用去離子水溶解,與SiO2粉料攪拌均勻,再將原料干燥煅燒,熔制成石英玻璃。該摻雜方法摻雜均勻,但最大的缺點(diǎn)是,在原料干燥煅燒時,由于摻雜的鹽類分解成氧化物,會產(chǎn)生有害氣體污染環(huán)境,因此,煅燒設(shè)備上應(yīng)安裝廢氣回收裝置,對廢氣進(jìn)行回收、分解。

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