DE2550706A1

DE2550706A1 - Verfahren zur herstellung von gegenstaenden aus quarzglas durch ziehen

Info

Publication number: DE2550706A1
Application number: DE19752550706
Authority: DE
Inventors: Gerardus Henricus Antoni Steen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1976-05-26
Also published as: JPS5820894B2; CA1071410A; FR2291158A1; FR2291158B1; NL7414978A; BR7507612A; US4032315A; JPS5173018A

Description

PHN 7βΐ6

J Ii LM /MDH/ J V

30-10-1975·

.... PHN-7S16
.= 10. Κον. 1975

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Quarzglas durch Ziehen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Quarzglasgegenständen durch Ziehen aus einer Schmelze.

Aus der schweizerischen Patentschrift 5^+0859 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung langgestreckter Gegenstände aus geschmolzenem Quarz bekannt, nach dem Ausgangsmaterial aus Siliciudioxid in Form von Teilchen kontinuierlich mit einer· vorbestimmten Geschwindigkeit in den oberen Teil eines erhitzten Ofens eingeführt wird, das Ausgangsmaterial in der oberen erhitzten Zone des Ofens kontinuierlich in einer Gasatmosphäre von Wasserstoff und Helium in einem Volumen-

609822/0900

PHN" 781 6

30- 10- 1975. ·

verhältnis von ^10-65% Wasserstoff zu 60-35$ Helium und bei einer 20.5O⁰C nicht unterschreitenden Schmelztemperatur geschmolzen wird die Erhitzung des geschmolzenen Materials in der unteren Zone mittels einer gesonderten Erhitzungsvorrichtung fortgesetzt wii'd, wobei eine Temperatur aufrechterhalten wird, die die Temperatur von 2050°C im geschmolzenen Material unterschreitet, und das geschmolzene Material kontinuierlich aus der unteren Zone des Ofens mittels einer Formgebungsvorrichtung unter Vorhandensein einer Wasserstoff in einem nichtoxidierenden Trägergas enthaltenden Atmosphäre gezogen wird.

Dieses Verfahren hat den Effekt, dass ein Quarzglas mit einer erheblich kleineren Anzahl eingeschlossener Gasblasen als nach älteren Verfahren hergestelltes Quarzglas erhalten wird. Eingeschlossene Gasblasen rufen in dem gezogenen Erzeugnis Kanäle in Ziehrichtung hervor, wodurch sich das Quarzglas weniger gut zur Anwendung als Umhüling, z.B. von Lampen, die optischen Anforderungen entsprechen müssen, eignet. Der obenbeschriebene Vorgang wird in einer Atmosphäre durchgeführt, die aus Gasen besteht, die leicht durch das geschmolzene Quarzglas hindurchdiffundieren und sich gut darin lösen können. Das erhaltene Erzeugnis enthält daher eine erheblich kleinere Anzahl eingeschlossener Gasblasen und weist ausserdeia eine besonders grosse Masshaltigkeit auf.

609822/0900

30-1-7- 1975.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Auftreten der Gasblasen darauf zur-ückzuführen ist, dass sich bei der Schmelztemperatur gelöste Gase infolge der Abkühlung während des Ziehvorgangs abscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch die verbleibenden Gasblasen aus dem Quarzglas zu beseitigen und auf diese Weise ein völlig blasenfreies Quarzglas zu erhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Gegenstände nach Abkühlung zunächst in Luft oder im Vakuum auf eine Temperatur zwischen 800 und 14OO°C während einer Zeitdauer zwischen einigen Tagen (800°C) und einigen Minuten (i^00°C) in Abhängigkeit von der gewählten Temperatur und dann während einiger Minuten auf eine Temperatur von mindestens 16OO°C erhitzt werden.

Erhitzung diffundieren die genannten verbleibenden Gasblasen heraus wobei Vakuumblasen zurückgelassen werden, die bei der höheren Temperatur zusammengedrückt werden und auf diese Weise ein einwandfreies Erzeugnis liefern. Das Erzeugnis hat sich sehr gut bewährt, wenn hohe Anforderungen an die optischen Eigenschaften gestellt werden.

Die Zeitdauer, während deren die Erzeiignisse bis in den Erweichungsbereich, d.h. auf eine Temperatur von mindestens 16OO°C, erhitzt werden müssen, hängt von der Höhe derselben ab, aber beträgt in der Regel nicht mehr als einige Minuten. Im allgemeinen wird dafür

609822/0900

- L·*- PHN 7816

30-10-1975.

gesorgt, class die Temperatur 190O⁰C nicht überschreitet, weil sonst die Verformung der Erzeugnisse-unzulässig wird. Bei einer Technik, bei der ein rohrförmiges Erzeugnis über einen Graphitdorn gezogen und kalibx-iert wird, wird jedoch auf eine Temperatur von etwa 2000⁰C erhitzt, bei der das Quarzglas geschmolzen ist.

609822/0900

Claims

-5- PHN 7816

30-10-1975.

PATENTANSPRUECHE:

My Verfahren zur kontinuierlichen Herstellunglanggestreckter Quarzglasgegenstände, wobei Ausgangsmaterial aus Siliciumdioxid in Form von Teilchen kontinuierlich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in den oberen Teil eines erhitzten Ofens eingeführt wird, das Ausgangsmaterial in der oberen erhitzten Zone des Ofens kontinuierlich in einer Gasatmosphäre von Wasserstoff und Helium in einen Volumenverhältnis von ^O - G^⁰O Wasserstoff zu 60 - 35^o Helium und bei einer 2O5O°C nicht unterschreitenden Schmelztemperatur geschmolzen wird, die Erhitzung des geschmolzenen Materials in der unteren Zone des Ofens mittels einer gesonderten Erhitzungsvorrichtung fortgesetzt wird, wobei eine Temperatur aufrechterhalten wird, die niedriger als die Temperatur von 205O⁰C im geschmolzenen Material ist, und das geschmolzene Material kontinuierlich aus der unterer. Zone des Ofens mittels einer 'Formgebungsvorrichtung unter Vorhandensein einer Wasserstoff in einem nichtoxidierenden Trägergas enthaltenden Atmosphäre gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände nach Abkühlung zunächst, in Luft oder im Vakuum auf eine Temperatur zwischen 800 und i400°C während einer Zeitdauer· zwischen einigen

609822/0900

PEN.7816 _ £ . 30.10.1975

Tagen (8OO°C) und einigen Minuten (i4OO°C) in Abhängigkeit von der gewählten Temperatur und dann während einiger Minuten auf eine Temperatur von mindestens 16ÖOO°C erhitzt werden.

609822/0900