石英玻璃的退火工艺技术及装备

石英玻璃膨胀系数很小，一般厚度石英管不会有应力，用不着退火，但是厚度很大的制 品或厚度很不均匀的产品，常常产生应力，需要退火消除应力，需退火的产品有：光学石英 玻璃和厚度很不均匀的仪器器皿。退火点温度：电熔产品1215°C，气炼产品1180°C，合成 石英玻璃和截紫外石英玻璃（UV管）退火温度要更低一些，但很低也不应小于1150°C。 石英仪器器皿消除应力，也可以在灯工台上进行，加工到很后慢慢撤火，把石英灯的氧气关 小些，氢气量大一些，火焰温度下降一些，将加工仪器烘烤一遍，也能起到退火作用。

光学石英玻璃退火可在熔制过程中进行，将熔制好的玻璃控制降温速度来退火，降温速 度如下。

1250〜1000°C每小时降温速度10〜15°C。

1000〜900°C每小时降温速度15〜25°C。

900〜700°C每小时降温速度20〜25°C。

350°C以下自然冷却。

光学石英玻璃如果在加工后退火，退火炉可采用4面加热的电炉，炉子应配有控温、恒温设备。产品装炉前要用HF酸清洗表面，再用去离子水清洗，用纱布擦干，操作要戴手 套，严禁用手直接触摸。炉子耐火材料用硅砖或石英陶瓷，要用钠含量少的耐火材料，很好 用石英棉，又耐温又保温又无钠离子，目的防止析晶。炉底用石英板垫平。

铺上薄薄一层高 纯石英砂，将退火产品放在砂上，再用高纯石英砂埋起来。低温时，20〜300°C不要急升温， 否则会炸裂，300〜1150°C时升温速率100°C/h，到达退火温度进行保温，保温时间根据产品厚度确定，保温时间不宜过长，防止析晶，如果需要可适当加高温度，可以减少保温时间。

降温速度如下。

1200〜1000°C每小时降温速度10〜15°C。

1000〜700°C每小时降温速度15〜20°C。

700〜350°C每小时降温速度25〜30°C。

350°C以下自然冷却。

石英砖退火：将油压机刚压制好的石英砖用吊车吊人退火炉内，退火炉用保温材料砌 成，退火炉不需要加热，用刚出炉的赤热砂把石英砖埋上，慢慢自然冷却。

石英仪器器皿退火炉一般为箱形，大小根据退火产品自行设计，上盖做成炉门，装出炉 非常方便；炉内耐火材料为石英玻璃棉，特点是又保温又耐火，同时Na、K等碱金属元素 很少，保证石英玻璃退火后不析晶，保持原来的光泽度，能提高产品的使用寿命。采用石英 管固定石英棉，石英管内穿电炉丝做加热元件，采用可控硅调压器为电源设备，温度自控， 升温、恒温、降温都能自动控制。

石英玻璃仪器器皿和电光源泡壳不一定都要退火，当产品有自爆或使用时炸裂才退火， 或者用应力仪检查，应力较大时才退火。 -

退火的目的是消除产品应力，要分析应力产生的原因，有时是因为析晶点产生的应力， 采用退火无效。石英陶瓷炸裂是因为方石英含量超过3%，退火无效，反而会加深炸裂，因 为石英陶瓷退火时方石英含量又一次增加。