專利名稱：大口徑激光石英棒及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種石英玻璃的制備技術，特別是一種320mm以上大口徑激光石英棒。本發明還涉及該石英棒的一種制備方法。
背景技術：
激光石英玻璃具有特定的光學性質和高度的光學穩定性等特點，市場需求量大， 適用于工業、民用、航空等領域。目前市場上只有2mnTl2mm的鍍膜激光石英棒，受口徑小的的限制，在很大程度上鍍膜磨損直接影響使用效果。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種不用鍍膜，具有優良的光學均勻性、高度透明、無核心、無散射、無錯位的320mm以上大口徑激光石英棒。本發明還提供了該石英棒的一種制備方法。本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種大口徑激光石英棒，其特點是以高純石英砂為基本重量份原料，配以2. 19Γ3. 8%重量份的微量元素添加劑，
其中微量元素添加劑是由以下重量配比的原料組成 氧化釔IO3 0. 3 0. 5 氧化鉺Er2 O3 0. Γθ. 3 氧化釹 Nd2O3 0.4、. 6 碳酸鉀 K2CO3 0.2、. 4 α-氧化鋁 Q-Al2O3 0.1 0.3。本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，微量元素添加劑的重量份為高純石英砂的2. 99Γ3. 3%。本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，采用SiO2含量大于99. 998%，雜質含量低于3ppm，4(Tl50目的高純石英砂。本發明另一個要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，上述大口徑激光石英棒的制備方法，其特點是
將微量元素添加劑中的碳酸鉀K2CO3、α-氧化鋁α-Al2O3按比例稱量后，加水溶解， 制成水溶液；
將微量元素添加劑中的氧化釔IO3、氧化鉺Er2 O3、氧化釹Nd2O3按比例稱量后，加入酸使之溶解，制成酸性溶液；
將上述兩種溶液摻入高純石英砂充分混合后，進入烤砂機加溫至1200°C 1300°C進行烘干膨化，然后進行篩選和磁選，去除金屬雜質，再投入連熔爐熔煉，拉制成型。本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，所述的酸為鹽酸，其質量百分比濃度為36% 38%。本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，連熔爐內溫度在1900°C 2300°C的條件下，熔煉5飛小時后，進行拉制成型。
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本發明與現有技術相比，采用整棒體摻雜制備工藝拉制的大口徑激光石英棒，口徑可達320mm，不用鍍膜，具有優良的光學均勻性、高度透明、無核心、無散射、無錯位。透過率99. 8%，光潔度> 60 40，激光波長1 . 06 μ m，摻雜濃度誤差士 0. 0 5%。
具體實施例方式一種320mm以上大口徑激光石英棒，以高純石英砂為基本重量份原料，配以 2. 19Γ3. 8%重量份的微量元素添加劑，
微量元素添加劑的最佳重量份為石英砂的2. 99Γ3. 3%，
采用SW2含量大于99. 998%，雜質含量低于3ppm，4(Tl50目的高純石英砂。SW2含量為質量百分比，雜質含量也是指質量比。PPm表示固體中含量時，專指質量比或重量比。其中微量元素添加劑是由以下重量配比的原料組成 氧化釔IO3 0. 3 0. 5 氧化鉺Er2 O3 0. Γθ. 3 氧化釹 Nd2O3 0.4、. 6 碳酸鉀 K2CO3 0.2、. 4
α-氧化鋁 Q-Al2O3 0.1 0.3。上述大口徑激光石英棒的制備方法，
將微量元素添加劑中的碳酸鉀K2CO3、α-氧化鋁α-Al2O3按比例稱量后，加水溶解， 制成水溶液；
將微量元素添加劑中的氧化釔IO3、氧化鉺Er2 O3、氧化釹Nd2O3按比例稱量后，加入酸使之溶解，制成酸性溶液；
將上述兩種溶液摻入高純石英砂充分混合后，進入烤砂機加溫至1200°C 1300°C進行烘干膨化，然后進行篩選和磁選，去除金屬雜質，再投入連熔爐熔煉，拉制成型。所述的酸為鹽酸，其質量百分比濃度為369Γ38%。連熔爐內溫度在1900°C 2300°C的條件下，熔煉5飛小時后，進行拉制成型。
權利要求
1.一種大口徑激光石英棒，其特征在于以高純石英砂為基本重量份原料，配以 2. 19Γ3. 8%重量份的微量元素添加劑，其中微量元素添加劑是由以下重量配比的原料組成氧化釔Y2O3 0. 3 0. 5 氧化鉺Er2 O3 0. Γθ. 3氧化釹 Nd2O3 0.4、. 6 碳酸鉀 K2CO3 0.2、. 4α-氧化鋁 Q-Al2O3 0.1 0.3。
2.根據權利要求1所述的大口徑激光石英棒，其特征在于微量元素添加劑的重量份為高純石英砂的2. 99Γ3. 3%。
3.根據權利要求1所述的大口徑激光石英棒，其特征在于采用SiO2含量大于 99. 998%，雜質含量低于3ppm，4(Tl50目的高純石英砂。
4.權利要求1所述的大口徑激光石英棒的制備方法，其特征在于將微量元素添加劑中的碳酸鉀K2CO3、α-氧化鋁α-Al2O3按比例稱量后，加水溶解， 制成水溶液；將微量元素添加劑中的氧化釔IO3、氧化鉺Er2 O3、氧化釹Nd2O3按比例稱量后，加入酸使之溶解，制成酸性溶液；將上述兩種溶液摻入高純石英砂充分混合后，進入烤砂機加溫至1200°C 1300°C進行烘干膨化，然后進行篩選和磁選，去除金屬雜質，再投入連熔爐熔煉，拉制成型。
5.根據權利要求4所述的大口徑激光石英棒的制備方法，其特征在于所述的酸為鹽酸，其質量百分比濃度為36% 38%。
6.根據權利要求4所述的大口徑激光石英棒的制備方法，其特征在于連熔爐內溫度在1900°C 2300°C的條件下，熔煉5飛小時后，進行拉制成型。
全文摘要
一種320mm以上大口徑激光石英棒，以高純石英砂為基本重量份原料，配以2.9%~3.3%重量份的微量元素添加劑，其中微量元素添加劑是由以下原料組成氧化釔0.3~0.5、氧化鉺0.1~0.3、氧化釹0.4~0.6、碳酸鉀0.2~0.4、α-氧化鋁0.1~0.3。采用整棒體摻雜制備工藝拉制的大口徑激光石英棒，口徑可達320mm，不用鍍膜，具有優良的光學均勻性、高度透明、無核心、無散射、無錯位。透過率99.8%，光潔度≥60~40，激光波長1.06μm，摻雜濃度誤差±0.05%。
文檔編號C03B20/00GK102424522SQ20111026920
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月13日 優先權日2011年9月13日
發明者張華 , 徐傳龍 申請人:徐傳龍