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    石英玻璃脫羥的工藝條件

      新聞發(fā)布時(shí)間：2013-5-17新聞瀏覽次數(shù)：2531新聞作者：錦泰特種玻璃
    羥基是高溫水蒸氣、H2與石英玻璃中硅氧鍵作用形成的，同時(shí)上述羥基形成的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，因此在高溫下，當(dāng)外界條件為真空、干燥無(wú)氫等情況下，即當(dāng)外界H2、水蒸氣的分壓極小的情況下，羥基即可擴(kuò)散出來(lái)。
    石英玻璃脫羥的工藝條件如下
    1.脫氫氣氛。采用干燥（無(wú)水）和無(wú)氫氣的氣氛條件。一般采用真空脫羥（真空脫羥爐中進(jìn)行）、在脫羥爐中通入干燥的氮?dú)饷摿u或在干燥的空氣中脫羥。
    2.脫羥溫度。脫羥實(shí)際是石英玻璃中Si-OH之間的-OH和H+反應(yīng)生成H2O分子而擴(kuò)散釋出的過(guò)程，因此溫度要達(dá)到石英玻璃的應(yīng)變溫度，大量實(shí)驗(yàn)證明，脫羥溫度在應(yīng)變溫度和轉(zhuǎn)變溫度之間較為合適，溫度低、分子運(yùn)動(dòng)慢，脫羥時(shí)間長(zhǎng)；溫度高，拖腔時(shí)間短，但玻璃在高溫下易產(chǎn)生變形或析晶。通常溫度在950-1100℃之間。
    3.脫羥時(shí)間。脫羥時(shí)間取決于石英玻璃的制備工藝及規(guī)格尺寸、所采用的脫羥氣氛及溫度。
    在正常熔制情況即氧化或中性氣氛下如SiCl4為原料、氫氧焰為熱源高溫水解氣相沉積合成的石英玻璃和以水晶為原料、氫氧焰為熱源氣煉熔制的和石英玻璃中大部分羥基呈穩(wěn)定狀態(tài)，制品的規(guī)格尺寸達(dá)的話(huà)，即使脫羥時(shí)間再長(zhǎng)也很難將其中的羥基全部脫出。通常0.5-1.0mm厚合成和氣煉石英玻璃片在真空或干燥的N2、1050℃的脫羥條件下，經(jīng)過(guò)140h以上方可脫出50%左右的羥基，時(shí)間再長(zhǎng)幾乎不再脫出。
    而在富氫的還原性氣氛中熔制的石英玻璃如以H2為保護(hù)性氣體的連熔爐熔制的石英玻璃，由于氧缺陷的存在，石英玻璃中的羥基呈亞穩(wěn)狀態(tài)，很容易擴(kuò)散放出H2，如0.5-1.0mm厚煉熔石英玻璃管在真空或流動(dòng)的干燥N2、1050℃的脫羥條件下，經(jīng)過(guò)2h以上方可脫出90%以上的羥基。
    同樣，若在富氫的還原性氣氛下合成或氣煉的石英玻璃，相同脫氫條件下，也可大幅增加脫羥量。
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