石英玻璃高温模压成形方法技术

本发明专利技术公开一种石英玻璃高温模压成形方法，以石英玻璃为坯料，将石英玻璃置于一套石墨模具之间送入高温炉中，在石英玻璃的软化温度下保温一定的时间，利用石英玻璃自身及其上方石墨模具的重力使石英玻璃压入下方石墨模具中成形，使其成为石墨模具所设计的各种人造水晶产品或器皿的形状；冷却出炉后，再经过后期适当的整形、焊接、清洗、烘干和退火处理，即得到所设计的人造水晶产品。本发明专利技术以比较简单的工艺和较低的成本规模化生产较大规格和易于压模成形的各种人造水晶制品。

High temperature molding method of quartz glass

The invention discloses a high temperature molding method for quartz glass. Quartz glass is used as billet, and quartz glass is placed between a set of graphite moulds into a high temperature furnace. The quartz glass is kept under the softening temperature of quartz glass for a certain time. The quartz glass is pressed into the stone by the gravity of the quartz glass itself and the Shi Momo's gravity above. It is formed in the mould to make it the shape of all kinds of artificial crystal products or vessels designed by the graphite mold; after cooling out, then the appropriate plastic, welding, cleaning, drying and annealing treatment in the later period, that is, the designed artificial crystal products are obtained. The invention makes large-scale production of various artificial crystal products with large specifications and easy molding by relatively simple process and low cost.

【技术实现步骤摘要】
石英玻璃高温模压成形方法
本专利技术涉及一种石英玻璃高温模压成形方法，具体涉及以高纯石英砂为原料的石英玻璃在高温软化状态下利用模具和石英玻璃自身的重力压制成形，从而制造各种石英玻璃或称人造水晶产品的技术。
技术介绍
石英玻璃是以高纯石英砂为唯一原料的纯石英成分的工业玻璃，用于日用领域则称为人造水晶。其SiO2含量一般在99.99%以上，软化变形的温度区间依纯度不同在摄氏1100-1500度之间，纯度提高，软化温度相应提高。纯度较低的石英片、石英管摄氏1100度下受力即开始产生变形，纯度较高的太阳能单晶硅石英坩埚在石墨坩埚的依托支撑下1450度软化状态下可保持70小时以上不产生显著变形。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提出一种石英玻璃高温模压成形方法，以比较简单的工艺和较低的成本规模化生产较大规格和易于压模成形的各种人造水晶制品。本专利技术的原理是：以高品质的石英玻璃为原材料，通过工业化加工坯料，再将石英玻璃坯料在高温炉中加热至石英玻璃的软化温度区间并保温一定的时间，利用石英玻璃自身和上方石墨模具的重力以及下方石墨磨具进行成形，制造人造水晶产品和日用器皿。本专利技术的技术解决方案是：以石英玻璃为坯料，将石英玻璃置于一套石墨模具之间送入高温炉中，在石英玻璃的软化温度下保温一定的时间，利用石英玻璃自身及其上方石墨模具的重力使石英玻璃压入下方石墨模具中成形，使其成为石墨模具所设计的各种人造水晶产品或器皿的形状；冷却出炉后，再经过后期的整形、焊接、清洗、烘干和退火处理，即得到所设计的人造水晶产品。其中，用作石英玻璃原料的高纯石英砂的纯度为SiO2含量99.99%以上，石英玻璃本身的纯度相应也是SiO2含量99.99%以上。其中，石英玻璃的软化温度区间为摄氏1100度至1500度之间。其中，在石英玻璃的软化温度区间保温时间为6-12个小时。其中，软化小规格产品时保温6个小时以内。其中，用作基材和焊材的石英片、石英板、石英管、石英棒均以相同质量的高纯石英砂为原料，通过连熔或者气炼工艺以及后期切磨刨铣工序制得。其中，单层石墨模具分为上下两部分，多层石墨模具分为顶层、中间层和底层；模具的形状和尺寸决定人造水晶产品的形状和尺寸。其中，用作焊接材料的石英玻璃零件在焊接前需要进行清洗、烘干和退火处理；经过焊接的人造水晶制品加工定形后也需要再进行清洗、烘干和退火处理。其中，石英玻璃材料和成形后的人造水晶制品的退火温度均为摄氏1000度至1100度之间，退火时间为6至12个小时。本专利技术具有以下优点：1、能够以比较简单的工艺和较低的成本批量生产较大规格和易于压模成形的各种人造水晶制品。2、基于石英玻璃本身的高硬度、极高的透光率和极低的热膨胀系数、极好的物理和化学稳定性等优良品质，人造水晶制品不仅高度透明，异常美丽，而且耐一千多度高温、耐酸碱、耐急冷急热，不沾油污，高温下无任何化学物质和重金属渗出，用作炊具餐具相对于传统的金属不粘锅、砂锅和有机容器更加卫生。3、利用石英玻璃软化温度区间可达几百度而且软化状态下具有较大强度的特点，在其软化状态下利用其自身和石墨模具的重力进行模压成形，稳定可靠。4、用作焊接材料的石英玻璃零件在焊接前需要进行清洗、烘干和退火处理，经过焊接的人造水晶制品加工定形后也需要再进行清洗、烘干和退火处理，从而提高产品的强度和寿命。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1:以直径200毫米、厚度1.5毫米、双面抛光、边缘溜平的石英圆片和外径80毫米、壁厚2.5毫米、厚度2毫米的石英环为基材，按以下程序加工：1、将石英圆片清洗、烘干后，在高温炉中置于以直径160毫米、深度10毫米水晶盘为目标产品的两部分石墨模具之间，将高温炉炉温设定为摄氏1350度，达到设定温度后保温8个小时；2、断电后炉门关闭状态下自然降温12小时或达到炉温150度以下后，取出冷却至常温；3、将石英环清洗、烘干后，在退火炉中摄氏1100度退火10个小时；5、将退火后的石英环用1毫米直径的细小石英棒为焊材，焊接在水晶盘底部中心位置，边口用氢氧火焰溜平；6、将水晶盘整形、清洗、烘干后，再次在退火炉中摄氏1050度退火9个小时，冷却后得到水晶盘成品。实施例2:以直径160毫米、厚度1.2毫米、双面抛光、边缘溜平的石英圆片10片和外径60毫米、壁厚2毫米、厚度1.5毫米的石英环10个为基材，按以下程序加工：1、将石英圆片清洗、烘干后，在高温炉中置于以10个直径150毫米、深度6毫米水晶盘为目标产品的多层石墨模具之间，将高温炉炉温设定为摄氏1300度，达到设定温度后保温6个小时；2、断电后炉门关闭状态下自然降温12小时或达到炉温150度以下后，取出冷却至常温；3、将石英环清洗、烘干后，在退火炉中摄氏1100度退火10个小时；5、将退火后的石英环分别用1毫米直径的细小石英棒为焊材，焊接在各个水晶盘底部中心位置，边口用氢氧火焰溜平；6、将水晶盘整形、清洗、烘干后，再次在退火炉中摄氏1050度退火8个小时，冷却后得到10个水晶盘成品。实施例3:以直径150毫米、厚度2毫米、双面抛光、边缘溜平的石英圆片5片和外径60毫米、壁厚2毫米、厚度5毫米的石英环5个为基材，按以下程序加工：1、将石英圆片清洗、烘干后，在高温炉中置于以5个直径150毫米、碗深45毫米的水晶碗为目标产品的多层石墨模具之间，将高温炉炉温设定为摄氏1350度，达到设定温度后保温8个小时；2、断电后炉门关闭状态下自然降温12小时或达到炉温150度以下后，取出冷却至常温；3、将石英环清洗、烘干后，在退火炉中摄氏1100度退火10个小时；5、将退火后的石英环分别用1毫米直径的细小石英棒为焊材，焊接在各个水晶碗底部中心位置，边口用氢氧火焰溜平；6、将水晶碗整形、清洗、烘干后，再次在退火炉中摄氏1050度退火8个小时，冷却后得到5个水晶碗成品。实施例4:以直径300毫米、厚度2.5毫米、双面抛光、边缘溜平的石英圆片5片和外径100毫米、壁厚2.5毫米、厚度5毫米的石英环5个为基材，按以下程序加工：1、将石英圆片清洗、烘干后，在高温炉中置于以5个直径220毫米、碗深65毫米的水晶碗为目标产品的多层石墨模具之间，将高温炉炉温设定为摄氏1400度，达到设定温度后保温10个小时；2、断电后炉门关闭状态下自然降温12小时或达到炉温150度以下后，取出冷却至常温；3、将石英环清洗、烘干后，在退火炉中摄氏1100度退火10个小时；5、将退火后的石英环分别用1毫米直径的细小石英棒为焊材，焊接在各个水晶碗底部中心位置，边口用氢氧火焰溜平；6、将水晶碗整形、清洗、烘干后，再次在退火炉中摄氏1050度退火8个小时，冷却后得到5个水晶碗成品。实施例5:以直径310毫米、厚度2.5毫米、双面抛光的高品质石英圆片为基材，宽度40毫米、长度60毫米、厚度3毫米的矩形石英片两片为辅材，按以下程序加工：1、将石英圆片清洗、烘干后，在高温炉中置于两部分以目标产品为直径260毫米、深度78毫米圆弧形人造水晶炒锅的两部分石墨模具之间，将高温炉炉温设定为摄氏1380度，达到设定温度后保温9个小时；2、断电后炉门关闭状态下自然降温12小时或达到炉温150度以下后，取出冷却至常温；3、将矩形石英片沿长度方向90度折弯成边长各30毫米的角型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.石英玻璃高温模压成形方法，其特征是：以石英玻璃为坯料，将石英玻璃置于一套石墨模具之间送入高温炉中，在石英玻璃的软化温度下保温一定的时间，利用石英玻璃自身及其上方石墨模具的重力使石英玻璃压入下方石墨模具中成形，使其成为石墨模具所设计的各种人造水晶产品或器皿的形状；冷却出炉后，再经过后期的整形、焊接、清洗、烘干和退火处理，即得到所设计的人造水晶产品。

【技术特征摘要】
1.石英玻璃高温模压成形方法，其特征是：以石英玻璃为坯料，将石英玻璃置于一套石墨模具之间送入高温炉中，在石英玻璃的软化温度下保温一定的时间，利用石英玻璃自身及其上方石墨模具的重力使石英玻璃压入下方石墨模具中成形，使其成为石墨模具所设计的各种人造水晶产品或器皿的形状；冷却出炉后，再经过后期的整形、焊接、清洗、烘干和退火处理，即得到所设计的人造水晶产品。2.根据权利要求1所述的石英玻璃高温模压成形方法，其特征是：用作石英玻璃原料的高纯石英砂的纯度为SiO2含量99.99%以上，石英玻璃本身的纯度相应也是SiO2含量99.99%以上。3.根据权利要求1所述的石英玻璃高温模压成形方法，其特征是：石英玻璃的软化温度区间为摄氏1100度至1500度之间。4.根据权利要求1所述的石英玻璃高温模压成形方法，其特征是：在石英玻璃的软化温度区间保温时间为6-12个小时。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建中，
申请(专利权)人：杜建中，
类型：发明
国别省市：江苏,32