CN205170643U - 用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其包括炉体，该炉体包括:内置加热炉的真空室，加热炉设置有温度探测装置以及朝向真空室门的开口；设置于真空室门的坩埚推送组件，其所设坩埚推杆设置有坩埚；设置于真空室门的炉门推送组件，其所设炉门推杆设置有与加热炉开口配合的前炉门；安装于真空室上部的提拉组件，其设置有旋转组件，该旋转组件的旋转轴设置有与加热炉配合的炉盖、与坩埚配合的坩埚盖以及与加热炉中坩埚配合的搅拌组件；设置于真空室边缘的侧炉，其内设浇注车，侧炉的侧炉门设置有浇注车推送组件，其所设推杆前端连接于浇注车。本实用新型可制备出光学均匀性好、红外透过率高的大尺寸硫系玻璃。

Description

用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉

技术领域

本实用新型涉及真空玻璃领域，尤其是涉及用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉。

背景技术

硫系玻璃是由S、Se、Te和Ge、As、P等元素所形成的二元或者三元化合物玻璃。与其他玻璃相比，硫系玻璃具有大的折射率(n＝2.1-2.5)、在宽波段(0.5-20μm)具有优异的红外透过率、化学稳定性和抗水、抗空气的腐蚀性较好，因此硫系玻璃在红外光学、光电子和半导体材料等领域已得到了实际的应用，尤其在红外热成像技术和热成像仪领域，硫系玻璃将会呈现广泛的应用前景。

由于玻璃在高温下极易氧化和挥发，尤其是Ge、Ga等较为活泼的金属在空气中很容易被氧化，而粉末原料如Dy2S3、CdS、NaF等很容易吸收空气中的水分，从而导致原料中-O和-OH含量的增加，会在硫系玻璃中形成O-和OH-键的振动吸收，大大影响硫系玻璃的红外透过性能，因此硫系玻璃的制备必须在真空状态下进行。

现有的硫系玻璃是采用石英安瓿瓶法制备的，即将原料放入石英管中抽真空封接经高温熔炼、出炉冷却、退火等步骤制得硫系玻璃。该制备方法操作复杂，对安全保护措施要求较高，容易引入二次污染；采用石英安瓿瓶横向摇摆的熔炼方式，搅拌不均匀，难以保证玻璃光学均匀性和红外透过率；同时，该装置也难以实现大尺寸硫系玻璃的制备。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉，其可制备出光学均匀性好、红外透过率高的大尺寸硫系玻璃。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其包括炉体，该炉体包括:

接于抽真空系统以及惰性气体充填系统的真空室，其内置加热炉，该加热炉具有朝向真空室门的开口；

设置于真空室门的坩埚推送组件，其具有设置于真空室门的坩埚推杆套以及设置于坩埚推杆套的坩埚推杆，所述坩埚推杆位于真空室内的前端设置有坩埚，所述坩埚推杆、坩埚推杆套之间设置有真空密闭结构；

设置于真空室门的炉门推送组件，其具有设置于真空室门的导套结构以及安装于导套结构的炉门推杆，所述炉门推杆位于真空室的前端设置有与加热炉开口配合的前炉门，所述导套结构、炉门推杆之间设置有真空密闭结构；

安装于加热炉且用于加热炉炉温的温度探测装置；

安装于真空室上部的提拉组件，其设置有可随提拉组件进行升降的旋转组件，该旋转组件的旋转轴自上而下依次设置有与加热炉配合的炉盖、与坩埚配合的坩埚盖以及与加热炉中坩埚配合的搅拌组件；

设置于真空室边缘且与真空室相通的侧炉，其内设用于接收来自加热炉内坩埚溶液的浇注车，侧炉的侧炉门设置有浇注车推送组件，该浇注车推送组件包括：通过密封座安装于浇注车安装室门的浇注车推杆，所述推杆前端连接于浇注车。

其中，所述加热炉为电阻炉；所述温度探测装置为热电偶。

其中，所述真空室设置有对内部情况进行观测的观察窗，有利于提高工作人员对于真空室内部情况进行实时观测，能够让工作人员在全密闭环境下进行真空操作。

其中，所述炉体设置有带移动结构以及升降结构的机架，便于对真空玻璃炉进行整体的位移以及升降操作，提高现场突发情况的应变能力。

其中，所述真空室的侧壁设置有探测真空室内部温度的热电阻，便于掌握真空室的温度值。

其中，所述真空室的侧壁设置有电阻规，便于掌握真空室的真空度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：采用本装置制备硫系玻璃操作简单，整个制备过程是在真空环境下进行的，因此不会对玻璃熔体引入二次污染，显著消除了硫系玻璃的杂质吸收；可对玻璃熔体进行机械搅拌，保证了玻璃熔体组分均分性和纯度；采用本装置可制备出大尺寸硫系玻璃。

附图说明

图1为用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉主视图；

图2为图1的局部剖视图；

图3为用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉侧视图；

图4为用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉俯视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

图2的局部内部剖切图为便于体现侧炉内浇注车等结构与真空室内部的关系而示出；图4的俯视图略去了部分结构而便于示出真空室内部的结构，图4中侧炉门处于打开状态。

用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其包括炉体，该炉体具有主炉体以及设置于主炉体侧部的侧炉。所述炉体设置有带移动结构以及升降结构的机架15，便于对真空玻璃炉进行整体的位移以及升降操作，提高现场突发情况的应变能力。

参见图1-4，所述主炉体包括：接于抽真空系统以及惰性气体充填系统的真空室3，真空室具有圆周布置的圆周侧部、设置于圆周侧部尾部的后侧以及真空室门，该真空室门采用法兰结构进行装配，该真空室门与真空室之间通过管道结构进行连接，所述圆周侧部包括炉体外壁，所述主炉体的炉体外壁内置有炉体内壁，该炉体内壁作为真空室内侧，所述真空室内部设置有靠近真空室后侧布置的电阻炉5，所述电阻炉具有朝向真空室门的开口，所述电阻炉的后部设置有至真空室后侧延伸至电阻炉的热电偶7，该热电偶用于探测电阻炉内部的温度变化情况，所述真空室的后侧设置有电阻炉电源外接接头。所述真空室的侧壁设置有探测真空室内部温度的热电阻17，便于掌握真空室的温度值。

真空室的圆周侧部设置有对内部情况进行观测的观察窗14，其有利于提高工作人员对于真空室内部情况进行实时观测，能够让工作人员在全密闭环境下进行真空操作，并且，所述圆周侧部还设置有探测真空室内部压力的压力表、压力开关、便于掌握真空室的真空度的电阻规19。

对于真空室而言，其圆周侧部设置有用于对接抽真空系统的抽口21，由于在抽真空之后需要充入惰性气体，在圆周侧部设置有相应的充气阀18、放气阀20，并且，根据需要，圆周侧部还是有预留的备用接头22。

又见图4，该炉体还包括：设置于真空室门的坩埚推送组件，其具有设置于真空室门的坩埚推杆套以及设置于坩埚推杆套的坩埚推杆4，所述坩埚推杆位于真空室内的前端设置有坩埚2，所述坩埚推杆、坩埚推杆套之间设置有真空密闭结构，真空密闭结构包括但不仅限于密封圈。

本实施方案中,还包括与坩埚推送组件并排平行布置的炉门推送组件，设置于真空室门的炉门推送组件，其具有设置于真空室门的导套结构以及安装于导套结构的炉门推杆6，所述炉门推杆位于真空室的前端设置有与加热炉开口配合的前炉门1，所述导套结构、炉门推杆之间设置有真空密闭结构。

安装于真空室上部的提拉组件8，其设置有可随提拉组件进行升降的旋转组件9，所述提拉组件实现上下方向的运动，而旋转组件实现带动旋转轴进行轴向旋转动作，提拉组件、旋转组件均由电机16进行驱动，该旋转组件的旋转轴自上而下依次设置有与加热炉配合的炉盖10、与坩埚配合的坩埚盖以及与加热炉中坩埚配合的搅拌组件。

参见图2，设置于真空室边缘且与真空室相通的侧炉，其内设用于接收来自加热炉内坩埚溶液的浇注车11，所述浇注车可电阻加热，所述侧炉下部安装有热电偶、浇注车电源外接接头，侧炉的侧炉门13设置有浇注车推送组件，该浇注车推送组件包括：通过密封座安装于浇注车安装室门的浇注车推杆12，所述推杆前端连接于浇注车。

该真空玻璃炉的工作过程：

1.将前炉门打开，在坩埚中放入原料，关闭前炉门。先对真空室进行抽真空充惰性气体处理，由压力表监测真空室的真空度并控制压力开关使真空室内真空度达到使用要求。

2.推动坩埚推杆使坩埚达到电阻炉内部适合位置，然后推动炉门推杆，使炉门与电阻炉配合。

3.对电阻炉升温，使用热电偶监测环境温度，将原料完全熔融后，提拉组件带动旋转组件下移，使旋转组件带动套接在旋转杆下端的坩埚盖、搅拌叶片下移，使坩埚盖与坩埚顶部配合、使搅拌叶片伸入熔液中，此时旋转组件将带动搅拌叶片旋转对熔液进行搅拌。

4.高温熔融结束之后，依次后拉炉门推杆、坩埚推杆，使坩埚位于浇注车正上方，旋转坩埚推杆使坩埚内熔液倒入提前预热过的浇注车内进行熔液冷却，待冷却结束后，后拉浇注车推杆并打开侧炉门，将冷却后的玻璃取出退火。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其包括炉体，其特征在于，该炉体包括:

接于抽真空系统以及惰性气体充填系统的真空室，其内置加热炉，该加热炉具有朝向真空室门的开口；

设置于真空室门的坩埚推送组件，其具有设置于真空室门的坩埚推杆套以及设置于坩埚推杆套的坩埚推杆，所述坩埚推杆位于真空室内的前端设置有坩埚，所述坩埚推杆、坩埚推杆套之间设置有真空密闭结构；

设置于真空室门的炉门推送组件，其具有设置于真空室门的导套结构以及安装于导套结构的炉门推杆，所述炉门推杆位于真空室的前端设置有与加热炉开口配合的前炉门，所述导套结构、炉门推杆之间设置有真空密闭结构；

安装于加热炉且用于加热炉炉温的温度探测装置；

安装于真空室上部的提拉组件，其设置有可随提拉组件进行升降的旋转组件，该旋转组件的旋转轴自上而下依次设置有与加热炉配合的炉盖、与坩埚配合的坩埚盖以及与加热炉中坩埚配合的搅拌组件；

设置于真空室边缘且与真空室相通的侧炉，其内设用于接收来自加热炉内坩埚溶液的浇注车，侧炉的侧炉门设置有浇注车推送组件，该浇注车推送组件包括：通过密封座安装于浇注车安装室门的浇注车推杆，所述推杆前端连接于浇注车。

2.根据权利要求1所述的用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其特征在于，所述加热炉为电阻炉。

3.根据权利要求1所述的用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其特征在于，所述温度探测装置为热电偶。

4.根据权利要求1所述的用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其特征在于，所述真空室设置有对内部情况进行观测的观察窗。

5.根据权利要求1所述的用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其特征在于，所述炉体设置有带移动结构以及升降结构的机架。

6.根据权利要求1所述的用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其特征在于，所述真空室的侧壁设置有探测真空室内部温度的热电阻。

7.根据权利要求1所述的用于制备大尺寸硫系玻璃的真空玻璃炉,其特征在于，所述真空室的侧壁设置有电阻规。