CS239487B1 - Způsob pasivace povrchu výrobků z taveného křemene - Google Patents
Způsob pasivace povrchu výrobků z taveného křemene Download PDFInfo
- Publication number
- CS239487B1 CS239487B1 CS844382A CS438284A CS239487B1 CS 239487 B1 CS239487 B1 CS 239487B1 CS 844382 A CS844382 A CS 844382A CS 438284 A CS438284 A CS 438284A CS 239487 B1 CS239487 B1 CS 239487B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- quartz
- exposed
- fused
- alumina
- product
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 claims description 11
- -1 aluminum ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010431 corundum Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCQXXBOSCBRNNT-UHFFFAOYSA-K ammonium aluminium sulfate Chemical compound [NH4+].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O LCQXXBOSCBRNNT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Způsob pasivace povrchu výrobků z taveného
křemene, určených k teplotnímu zpracování
vysoce čistého hydroxidu nebo oxidu hlinitého,
zamezující znečistění zpracovávaného
produktu difúzí křemíkem z nádoby z taveného
křemene, čímž se spojí výhoda taveného
křemene v jeho odolnosti proti náhlým změnám
teploty a pasivitou korundových nádob,
kde cíle je dosaženo tím, že hladký povrch
výrobku z taveného křemene se nejprve vystaví
působení směsi kyseliny fluorovodíkové
a dusičné při teplotě 40 až 80 °C po dobu
5 až 120 min, načež se smočí ve vodném roztoku,
obsahujícím 0,1 až 1 gramiont iontů
hlinitých na 100 g vody při pokojové teplotě
a potom se vystaví působení plynného
amoniaku a konečně vyžíhá při teplotě 1 100 až 1 300 °C.
Description
Vynález se týká způsobu pesivece povrchu výrobků z taveného křemene, určených k teplotnímu zpracování vysoce čistého hydroxidu nebo oxidu hlinitého a pro péstování monokrystalů.
Při přípravě oxidu hlinitého vysoké čistoty (99,999 % Al^O^) se vychází větěinou z hlinitých solí přečištěných rekrystalizací z vodných roztoků. Nejčastěji.to bývá síran hli nitoamonný (NH^)A1(SO^)2.12 HgO, který se po vyčistění rozkládá buň tepelně v křemenných mísách při teplotě 1 100 až 1 200 °C na oxid hlinitý, nebo se působením plynného amoniaku přemění topochemickou reakcí na hydroxid hlinitý. Při prvním postupu vznikají velmi nežádoucí exhalace oxidu siřičitého a dochází k znečišťování produktu vlivem difúze křemíku z nádoby při tepelném rozkladu. Při druhém postupu je vedlejším produktem nezávadný síran hlinitoaaonný, který lze buňto recyklovat nebo využít jiným způsobem, například jako hnojivo. Vzniklý hydroxid hlinitý je třeba žíháním na teplotu 700 až 1 000 °C převést na oxid hlinitý. Toto se běžně provádí v nádobách z platiny, příp. je možná použít nádoby z čistého oxidu hlinitého. Oba materiály zajišťují dodržení vysoká čistoty žíhaného produktu, mají vSak tyto nevýhody. Platina je velmi drahé, čistý oxid hlinitý - korund je relativně také drahý a kromě toho snáSÍ pouze pozvolná zahřívání i chlazení a i tak často dochází k jeho prasknutí. Tavený křemen je podstatně levnějSí a snáší rychlé změny teploty při zahřívání i chlazení bez nebezpečí prasknutí. Při žíhání ale dochází k difúzi křemíku z nádoby do kysličníku hlinitého, který se takto znečišťuje, což působí dále nepříznivě při jeho použití pro náročné, účely, jako pro pěstování monokrystalů pro optická a laserové materiály, např. safír, řubín nebo yttritohlinitý granát. Znečištění křemíkem způsobuje vznik optických defektů a ovlivňuje nepříznivě spektrální vlastnosti monokrystalů.
Tento nedostatek nádob z taveného křemene lze odstranit podle vynálezu způsobem pasivace povrchu výrobků z taveného křemene, určených k teplotnímu zpracování vysoce čistého hydroxidu nebo oxidu hlinitého, jehož podstata spočívá v tom, že hladký povrch výrobku z taveného křemene se nejprve vystaví působení směsi kyseliny fluorovodíkové 20 až 4 Ojíní a kyseliny dusičné 30 až 60*ní v poměru 3 : 1 až 1 : 3 objemových dílů při teplotě 40 ež 80 °C po dobu 5 až 120 min, načež se smočí ve vodném roztoku, obsahujícím 0,1 a 1 graaiont iontů hlinitých na ,00 g vody při pokojové teplotě a na to se vystaví působení plynného amoniaku a konečně vyžíhá při teplotě I 100 až 1 300 °C.
Povrch taveného křemene aktivovaný působením směsi kyselin fluorovodíkové a dusičné je schopen rovnoměrně absorbovat hlinité ionty z vodného roztoku a na takto absorbované hlinité ionty působí plynný amoniak za vzniku vysoce reaktivního hydroxidu hlinitého, který v následující operaci - žíhání na 1 ,00 až 1 300 °C zreaguje s aktivním povrchem taveného křemene za vzniku ochranné mulitové vrstvy o složení 72 AlgOj 28 SiOg o tloušťce 0,1 až 10 μα. Takto upravené nádoby z taveného křemene spojují v sobě vysokou odolnost taveného křemene proti tepelným změnám s pasivitou povrchu, blížící se nádobám korundovým.
Přikladl
Vnitřní povrch mísy z taveného křemene o průměru 160 mm a výšce ,00 aa a tloušťce 5 mm byl vystaven působení smšsi 2 obj. dílů kyseliny fluorovodíkové 35*ní a 1 obj. dílu kyseliny dusičné 5Q*ní při teplotě 70 °C po dobu 30 min. Potom byl povrch omyt destilovanou vodou a vysušen. Takto aktivovaný povrch byl smočen do roztoku síranu hlinitoaaonnáho, obsahujícího 0,5 gramiontů hlinitých ve 100 g vody při teplotě 21 °C podobu ,0 min. Po oschnutí bylo na povrch působeno plynným amoniakem po dobu ,0 min, načež byla nádoba vystavena zahřátí na teplotu 1 200 °C po dobu 2 hodin. Vytvořená ochranná vrstva mulitu.o tloušťce 2 gm chránila surový vysoce čistý hydroxid hlinitý při žíhání na 800 °C před znečištěním křemíkem z nádoby tak, že hotový produkt, oxid hlinitý obsahoval křemíku méně než 2 ppm.
Příklad 2
Vnitřní povrch kelímku z čirého taveného křemene o průměru ,00 mm a výšce 100 mm o tlouáice stěny 2 nm byl vystaven působení směsi 1 obj. dílu kyseliny fluorovodíkové 40% a 1 obj. dílu kyseliny dusičné 60%ní při teplotě 80 °C po dobu 5 min. Potom byl povrch omyt destilovanou vodou a vysušen, načež byl smočen do roztoku síranu hlinitoamonného o obsahu 0,2 gramiontu iontů hlinitých na 100 g vody při teplotě 30 °C po dobu 10 min. Po oschnutí bylo na povrch působeno plynným amoniakem po dobu 10 min a potom byl kelímek zahřát na teplotu 1 300 °C po dobu 2 hodin. Vytvořila se vrstva mulitu o tlouštce 0,5 μ·, které chránila surový vysoce čistý hydroxid hlinitý při žíháni v tomto kelímku od znečištění křemíkem difusl z kelímku tak, že vyžíhaný konečný produkt, oxid hlinitý obsahoval méně než 2 ppm křemíku.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNALEZUZpůsob pasivace povrchu výrobků z taveného křemene, určených k teplotnímu zpracování vysoce čistého hydroxidu nebo oxidu hlinitého, vyznačený tím, že hladký povrch výrobku z taveného křemene se nejprve vystaví působení směsi kyseliny fluorovodíkové 20 až 40%ní a kyseliny dusičné 30 až 60%ní v poměru 3 : 1 až 1 : 3 objemových dílů při teplotě 40 až 80 °C po dobu 5 až ,20 min a potom se smočí ve vodném roztoku,' obsahujícím 0,1 až 1 gramiont iontů hlinitých na 100 g vody při pokojové teplotě, načež se vystaví působení plynného amoniaku a konečně vyžíhá při teplotě 1 100 až 1 300 °C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS844382A CS239487B1 (cs) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | Způsob pasivace povrchu výrobků z taveného křemene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS844382A CS239487B1 (cs) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | Způsob pasivace povrchu výrobků z taveného křemene |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS438284A1 CS438284A1 (en) | 1985-05-15 |
| CS239487B1 true CS239487B1 (cs) | 1986-01-16 |
Family
ID=5386446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS844382A CS239487B1 (cs) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | Způsob pasivace povrchu výrobků z taveného křemene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS239487B1 (cs) |
-
1984
- 1984-06-11 CS CS844382A patent/CS239487B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS438284A1 (en) | 1985-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100379700C (zh) | 具有改性表面的碱性玻璃及其制造方法 | |
| ATE26819T1 (de) | Verfahren zur herstellung von kristalliner tonerde. | |
| JPS58176123A (ja) | 超純粋なベ−マイトとプソイドベ−マイト及びそれらの製造方法 | |
| US4515821A (en) | Calcined silicas and their use in beer clarification | |
| US3416953A (en) | Refractory fibers and method of preparing same | |
| JPS63107809A (ja) | 高純度シリカの製造方法 | |
| US2238777A (en) | Protection of metal vapor lamp bulbs and the like for alkali metal attack | |
| CS239487B1 (cs) | Způsob pasivace povrchu výrobků z taveného křemene | |
| US4312911A (en) | Chromium oxide coated refractory fibers | |
| US3116991A (en) | Desalkalinisation of glass | |
| US3754980A (en) | Devitrification-resistant coating for high-silica glasses | |
| SE7903250L (sv) | Forfarande vid framstellning av en aluminiumsulfatlosning | |
| JPS62100404A (ja) | 高純度六方晶窒化硼素粉末の製造方法 | |
| JPH01176243A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| SU1472458A1 (ru) | Способ гидрофобизации теплоизол ционного кремнеземистого материала | |
| EP0019469A2 (en) | Chromium oxide coated fibres, articles made therefrom and method of coating the fibres | |
| SU1723036A1 (ru) | Способ очистки флюоритового концентрата | |
| JPH0741335A (ja) | ガラス容器の処理方法 | |
| Van De Leest et al. | Iron-silicate glassy films by sol-gel conversion induced by rapid thermal processing | |
| JPS62100457A (ja) | アルミナ質繊維およびその製法 | |
| JPH06115931A (ja) | ベルヌーイ法サファイア用原料アルミナ粉末 | |
| RU1556525C (ru) | Способ получения ненасыщенного твердого раствора ангидрида серной и/или угольной кислоты в четырехкальциевом гидроалюминате | |
| SU1648941A1 (ru) | Способ получени фосфорно-калийного удобрени | |
| RU2049058C1 (ru) | Способ получения метасиликата свинца | |
| JPH08208217A (ja) | 合成石英ガラス粉及び石英ガラス成形体の製造法 |