石英玻璃的發(fā)展

      石英玻璃是由二氧化硅（SiO2）單一組分構(gòu)成的特種工業(yè)技術(shù)玻璃。由于其具有其他材料不能取代的一系列特殊性能，使其在現(xiàn)代工業(yè)和高科技領(lǐng)域發(fā)揮了非常重要的作用。普通石英玻璃是用天然水晶或硅石作為原料經(jīng)過高溫熔制而成的，高純優(yōu)質(zhì)石英玻璃則使用無菌或有機(jī)含硅的液體化合物（如四氯化硅）經(jīng)火焰水解合成工藝制成，稱為合成石英玻璃（synthetic fused silica）。

 

 

      自20世紀(jì)80年代以來，石英玻璃制造技術(shù)發(fā)展迅速。國際上各大石英玻璃公司紛紛開發(fā)新工藝和新技術(shù)。德國Herseus石英玻璃公司開發(fā)了臥式熱頂石英玻璃厚壁玻璃管技術(shù)，可以把氣煉熔制的細(xì)長石英玻璃坨（ingot）不經(jīng)冷加工直接在大功率電阻爐內(nèi)用水冷石墨頂頭和外成型器制造出長達(dá)4mm、外徑150mm、內(nèi)徑80mm的厚壁管（cylinder）。以其作為再拉制光導(dǎo)纖維專用外皮管或半導(dǎo)體用大管的柸料，具有很高的生產(chǎn)效率，并在此基礎(chǔ)上建成了一條先進(jìn)的光導(dǎo)纖維外皮管生產(chǎn)線。采用無接觸拉管技術(shù)，成品管自動(dòng)清洗、自動(dòng)烘干、自動(dòng)檢驗(yàn)尺寸、自動(dòng)包裝。因此當(dāng)管子拉出后就不再接觸人手，有效避免了污染。當(dāng)時(shí)，該公司的此種管材幾乎壟斷了全世界的光纖管市場。近年來該公司大力發(fā)展合成石英玻璃新技術(shù)并開發(fā)出大直徑光纖預(yù)制件，一次可拉制3000~5000km的光纖。法國Saint—Gob—ain石英玻璃公司開發(fā)的利用高頻等離子火焰熔制石英玻璃技術(shù)，可制出優(yōu)質(zhì)低羥基石英玻璃。近年來開發(fā)的用氫氧火焰連續(xù)熔制石英玻璃坨的技術(shù)，效益很高，除圓形斷面外還可熔制各種異型斷面的石英玻璃坨，所產(chǎn)生的石英玻璃坨供不應(yīng)求。美國GE石英玻璃公司開發(fā)的電熔制特大型坨的技術(shù)十分引人注目，其成品坨直徑達(dá)2m，重達(dá)4t。目前尚無其他廠家能夠制造。日本東芝陶瓷公司等電弧發(fā)制造不透明石英玻璃坩堝方面，近來也出現(xiàn)很多新技術(shù)，如多層坩堝、環(huán)形電浮法等。最值得注意的是，近二十年來公開的石英玻璃方面的專利中有一半以上是關(guān)于用液體原料合成法制造高純石英玻璃技術(shù)的。內(nèi)容幾乎涵蓋了合成石英玻璃的全部技術(shù)。如：不含氯原料、特殊燃燒器、熔爐結(jié)構(gòu)、爐體處理、爐氣氛控制等。

 

      我國石英玻璃工業(yè)起始于中華人民共和國成立以后。當(dāng)時(shí)，在十分困難的條件下為國家解決了一些急需解決的問題。但在改革開放以前發(fā)展緩慢，并逐漸與國際水平拉開了很大的差距。近年來，這種現(xiàn)象才得以改變。通過引進(jìn)技術(shù)和消化吸收，以及科研人員創(chuàng)新，一些新品種、新技術(shù)和新裝備不斷開發(fā)出來，如激光技術(shù)和特種光源用摻雜石英玻璃、光通信用石英玻璃管、醫(yī)用光纖、光纖輻照計(jì)、立式氣煉制坨工業(yè)裝備、金屬燃燒器、熱頂成形厚壁管技術(shù)、石英玻璃纖維和纖維棉等。目前，我國透明石英玻璃及制品的年生產(chǎn)量已達(dá)到十萬余噸，不透明石英玻璃制品年產(chǎn)量達(dá)兩千余噸以上。

 

 

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