專利名稱：一種低羥基黑色石英管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石英管，特別是一種低羥基黑色石英管；本發(fā)明還涉及該低羥基黑色石英管的一種制備方法。
背景技術(shù)：
申請?zhí)枮?00910232159. 5、公開號為101708949A的中國公開專利文獻(xiàn)公開了
一種低羥基黑色石英管，它由以下重量百分比的原料制成=SiO2 ^ 99. 90%、雜質(zhì)含量低于30ppm的高純石英粉，75 99. 5%;氯化鎂O. I 5%，二氧化鈦O. I 5%，氯化鋅O. I 5% ；三氧化二鐵O. I 5% ;氧化鈷O. I 5%。該文獻(xiàn)還公開了一種低輕基黑色石英管的生產(chǎn)方法。上述公開文獻(xiàn)雖然可以直接生產(chǎn)制得黑色石英管，形成良好的著色效果，可完全替代外涂層黑色石英管。但是，由于其原料配方不太合理，在抗壓能力、安全性等方面存在一定的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種配方配比更為合理、有效提高產(chǎn)品的抗壓與安全性能的低羥基黑色石英管。本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供了上述低羥基黑色石英管的一種制備方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種低羥基黑色石英管，其特點(diǎn)是，它由以下比重量百分比的原料制成
重量百分含量SiO2彡99. 95 %、雜質(zhì)重量含量低于20 111的高純石英砂，94. 5 99. 89% ；
氧化鐠O. 01 O. 5% ;硝酸鋁O. 01 O. 5% ;
硝酸鈰O. 01 0.5% ;硝酸釹O. 01 0.5% ;
氧化銅O. 01 O. 5% ;氯化鈉O. 01 O. 5% ;
三氧化二鐵O. 01 O. 5% ;硝酸鉀O. 01 O. 5% ；
氧化銪O. 01 O. 5% ;氧化鋁O. 01 O. 5% ;
三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 01 O. 5%。本發(fā)明所述的一種低羥基黑色石英管技術(shù)方案中，各原料的優(yōu)選重量百分比組成為
重量百分含量SiO2 ^ 99. 95%、雜質(zhì)重量含量低于20ppm的高純石英砂，98. 90% ； 氧化鐠0.1%;硝酸鋁0.1%;
硝酸鈰0.1%;硝酸釹0.1%;
氧化銅0.1%;氯化鈉0.1%;
三氧化二鐵0.1%;硝酸鉀0.1%;
氧化銪0.1%;氧化招O. 1% ；三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 1%。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還公開了一種低羥基黑色石英管的制備方法，其特點(diǎn)是，其步驟如下先將原料高純石英砂與氯化鈉、三氧化二鐵、硝酸鉀、氧化鋁、三氧化二鉻或重鉻酸鉀、氧化鐠、硝酸鋁、硝酸鈰、硝酸釹按所述重量配比在常溫下攪拌混合；再將氧化銅、氧化銪添加到高純石英砂中，然后在200-260°C下進(jìn)行烤砂處理；烤砂結(jié)束后冷卻至常溫，再投入連熔爐中，在1800-2200°C下熔煉，拉制成黑色石英管，最后在脫羥爐內(nèi)進(jìn)行高溫脫羥，脫羥溫度為800-1200°C，時(shí)間為
3-8個(gè)小時(shí)，將石英管的羥基含量降低到l-20ppm，得成品低羥基黑色石英管。黑色石英玻璃管是一種新型摻雜石英玻璃管，有耐高溫高壓、吸光范圍寬的特點(diǎn)，可以廣泛用于取暖器、微波爐加熱及汽車烤漆加熱等領(lǐng)域。和透明石英玻璃管相比，黑色石英玻璃不透過紫外線和大部分可見光，將其吸收轉(zhuǎn)化為紅外輻射；和乳白石英玻璃相比，黑色石英玻璃具有良好的透紅外性能，單位面積可以負(fù)載數(shù)倍的能量。與表面涂層石英玻璃 管相比，黑色石英玻璃管成本低，性能穩(wěn)定；所以黑色石英玻璃管是生產(chǎn)紅外輻射器的優(yōu)秀材料，特別適合用于生產(chǎn)大功率，小體積的紅外輻射器。本發(fā)明低羥基黑色石英管除了具有普通黑色石英玻璃管的優(yōu)點(diǎn)外，還具有配方配比更為合理的優(yōu)點(diǎn)，由于加入了多種金屬氧化物及稀土元素，經(jīng)常規(guī)方法測試，其抗壓強(qiáng)度大大提高，也大大延長了石英管做出的燈具的使用壽命，同時(shí)提高了其安全性能。本發(fā)明方法設(shè)計(jì)合理，可操作性強(qiáng)，有效保證了低羥基黑色石英管的質(zhì)量與性能。
具體實(shí)施例方式以下進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實(shí)施例1，一種低羥基黑色石英管，它由以下比重量百分比的原料制成
重量百分含量SiO2 ^ 99. 95%、雜質(zhì)重量含量低于20ppm的高純石英砂，98. 90% ； 氧化鐠0.1%;硝酸鋁0.1%;
硝酸鈰0.1%;硝酸釹0.1%;
氧化銅0.1%;氯化鈉0.1%;
三氧化二鐵0.1%;硝酸鉀0.1%;
氧化銪0.1%;氧化招O. 1% ；
三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 1%。其制備方法步驟如下先將原料高純石英砂與氯化鈉、三氧化二鐵、硝酸鉀、氧化鋁、三氧化二鉻或重鉻酸鉀、氧化鐠、硝酸鋁、硝酸鈰、硝酸釹按所述重量配比在常溫下攪拌混合；再將氧化銅、氧化銪添加到高純石英砂中，然后在200°C下進(jìn)行烤砂處理；烤砂結(jié)束后冷卻至常溫，再投入連熔爐中，在1800°C下熔煉，拉制成黑色石英管，最后在脫羥爐內(nèi)進(jìn)行高溫脫羥，脫羥溫度為800°C，時(shí)間為3個(gè)小時(shí)，將石英管的羥基含量降低到l-20ppm，得成品低羥基黑色石英管。實(shí)施例2，一種低羥基黑色石英管，它由以下比重量百分比的原料制成重量百分含量SiO2彡99. 95%、雜質(zhì)重量含量低于20ppm高純石英砂,96. 5% ；
氧化鐠O. 01%;硝酸鋁O. 5%;硝酸鈰O. 01%;硝酸釹O. 5%;
氧化銅O. 01 % ;氯化鈉O. 5 % ;
三氧化二鐵O. 01% ;硝酸鉀O. 5% ;
氧化銪O. 01%;氧化招O. 5%;
三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 5%。 該低羥基黑色石英管的制備可以按照常規(guī)的石英管的拉制方法時(shí)行。實(shí)施例3，一種低羥基黑色石英管，它由以下比重量百分比的原料制成
重量百分含量SiO2 ^ 99. 95%、雜質(zhì)重量含量低于20ppm的高純石英砂，97. 44% ； 氧化鐠O. 5%;硝酸鋁O. 01%;
硝酸鈰O. 5%;硝酸釹O. 01%;
氧化銅O. 5 % ;氯化鈉O. 01 % ;
三氧化二鐵O. 5% ;硝酸鉀O. 01% ;
氧化銪O. 5%;氧化招O. 01%;
三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 01 %。其制備方法步驟如下先將原料高純石英砂與氯化鈉、三氧化二鐵、硝酸鉀、氧化鋁、三氧化二鉻或重鉻酸鉀、氧化鐠、硝酸鋁、硝酸鈰、硝酸釹按所述重量配比在常溫下攪拌混合；再將氧化銅、氧化銪添加到高純石英砂中，然后在260°C下進(jìn)行烤砂處理；烤砂結(jié)束后冷卻至常溫，再投入連熔爐中，在2200°C下熔煉，拉制成黑色石英管，最后在脫羥爐內(nèi)進(jìn)行高溫脫羥，脫羥溫度為1200°C，時(shí)間為8個(gè)小時(shí)，將石英管的羥基含量降低到l-20ppm，得成品低羥基黑色石英管。實(shí)施例4，一種低羥基黑色石英管，它由以下比重量百分比的原料制成
重量百分含量SiO2彡99. 95%、雜質(zhì)重量含量低于20ppm的高純石英砂，94. 5% ； 氧化鐠O. 5%;硝酸鋁O. 5%;
硝酸鈰O. 5%;硝酸釹O. 5%;
氧化銅O. 5%;氯化鈉O. 5%;
三氧化二鐵0.5%;硝酸鉀0.5%;
氧化銪O. 5%;氧化鋁O. 5%;
三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 01 O. 5%。其制備方法步驟如下先將原料高純石英砂與氯化鈉、三氧化二鐵、硝酸鉀、氧化鋁、三氧化二鉻或重鉻酸鉀、氧化鐠、硝酸鋁、硝酸鈰、硝酸釹按所述重量配比在常溫下攪拌混合；再將氧化銅、氧化銪添加到高純石英砂中，然后在220°C下進(jìn)行烤砂處理；烤砂結(jié)束后冷卻至常溫，再投入連熔爐中，在1950°C下熔煉，拉制成黑色石英管，最后在脫羥爐內(nèi)進(jìn)行高溫脫羥，脫羥溫度為1000°C，時(shí)間為5個(gè)小時(shí)，將石英管的羥基含量降低到l-20ppm，得成品低羥基黑色石英管。實(shí)施例5，一種低羥基黑色石英管，它由以下比重量百分比的原料制成
重量百分含量SiO2 ^ 99. 95%、雜質(zhì)重量含量低于20ppm的高純石英砂，97. 45% ； 氧化鐠O. 05%;硝酸鋁O. 2%;
硝酸鈰O. 25%;硝酸釹O. 3%;
氧化銅O. 35% ;氯化鈉O. 4% ;三氧化二鐵0.2%;硝酸鉀0.2%;
氧化銪O. 4%;氧化招O. 15%;
三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 05%。其制備方法步驟如下先將原料高純石英砂與氯化鈉、三氧化二鐵、硝酸鉀、氧化鋁、三氧化二鉻或重鉻酸鉀、氧化鐠、硝酸鋁、硝酸鈰、硝酸釹按所述重量配比在常溫下攪拌混合；再將氧化銅、氧化銪添加到高純石英砂中，然后在245°C下進(jìn)行烤砂處理；烤砂結(jié)束后冷卻至常溫，再投入連熔爐中，在2100°C下熔煉，拉制成黑色石英管，最后在脫羥爐內(nèi)進(jìn)行高溫脫羥，脫羥溫度為1100°C，時(shí)間為4個(gè)小時(shí)，將石英管的羥基含量降低到l-20ppm，得 成品低羥基黑色石英管。
權(quán)利要求
1.一種低羥基黑色石英管，其特征在于，它由以下比重量百分比的原料制成 重量百分含量SiO2彡99. 95 %、雜質(zhì)重量含量低于20 111的高純石英砂，94. 5 99. 89% ； 氧化鐠O. 01 O. 5% ;硝酸鋁O. 01 O. 5% ; 硝酸鈰O. 01 0.5% ;硝酸釹O. 01 0.5% ; 氧化銅O. 01 O. 5% ;氯化鈉O. 01 O. 5% ; 三氧化二鐵O. 01 O. 5% ;硝酸鉀O. 01 O. 5% ； 氧化銪O. 01 O. 5% ;氧化鋁O. 01 O. 5% ; 三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 01 O. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低羥基黑色石英管，其特征在于，它由以下比重量百分比的原料制成 重量百分含量SiO2 ^ 99. 95%、雜質(zhì)重量含量低于20ppm的高純石英砂，98. 90% ； 氧化鐠0.1%;硝酸鋁0.1%; 硝酸鈰0.1%;硝酸釹0.1%; 氧化銅0.1%;氯化鈉0.1%; 三氧化二鐵0.1%;硝酸鉀0.1%; 氧化銪0.1%;氧化招O. 1% ； 三氧化二鉻或重鉻酸鉀O. 1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的低羥基黑色石英管的制備方法，其特征在于，其步驟如下先將原料高純石英砂與氯化鈉、三氧化二鐵、硝酸鉀、氧化鋁、三氧化二鉻或重鉻酸鉀、氧化鐠、硝酸鋁、硝酸鈰、硝酸釹按所述重量配比在常溫下攪拌混合；再將氧化銅、氧化銪添加到高純石英砂中，然后在200-260°C下進(jìn)行烤砂處理；烤砂結(jié)束后冷卻至常溫，再投入連熔爐中，在1800-2200°C下熔煉，拉制成黑色石英管，最后在脫羥爐內(nèi)進(jìn)行高溫脫羥，脫羥溫度為800-1200°C，時(shí)間為3-8個(gè)小時(shí)，將石英管的羥基含量降低到l_20ppm，得成品低羥基黑色石英管。
全文摘要
一種低羥基黑色石英管，它由以下比重量百分比的原料制成重量百分含量SiO2≥99.95％、雜質(zhì)重量含量低于20ppm的高純石英砂，94.5～99.89％；氧化鐠0.01～0.5％；硝酸鋁0.01～0.5％；硝酸鈰0.01～0.5％；硝酸釹0.01～0.5％；氧化銅0.01～0.5％；氯化鈉0.01～0.5％；三氧化二鐵0.01～0.5％；硝酸鉀0.01～0.5％；氧化銪0.01～0.5％；氧化鋁0.01～0.5％；三氧化二鉻或重鉻酸鉀0.01～0.5％。本發(fā)明還公開了低羥基黑色石英管的制法。本發(fā)明石英管除了具有普通黑色石英玻璃管的優(yōu)點(diǎn)外，還具有配方配比更為合理的優(yōu)點(diǎn)，由于加入了多種金屬氧化物及稀土元素，其抗壓強(qiáng)度大大提高，也大大延長了石英管做出的燈具的使用壽命，同時(shí)提高了其安全性能。
文檔編號C03B20/00GK102826751SQ201210343338
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者段玉偉, 段其九, 朱俊儒 申請人:東?？h圣達(dá)石英制品有限公司