一种超大口径石英玻璃管的制造方法

摘要

一种超大口径石英玻璃管的制造方法，制作时通过连熔法生产方式先一步成型为大口径抗高温变形石英玻璃母管，再进行扩管成型，在扩管时，通过调整离心阀尺寸，石英管的成型尺寸可逐步扩大；在扩管过程中，经微调离心阀，即可生产出Φ520mm、壁厚5mm以上各种不同规格的超大口径石英玻璃管，而且产品的质量稳定，可抗1300℃~1500℃的高温，变形率＜3%，良品率在现有的基础上提高了15％左右。本发明可用于12英寸以上超大规模集成电路硅片高温扩散反应容器中，且可重复使用。

主权项

一种超大口径石英玻璃管的制造方法，其特征在于，其步骤如下：(1)连熔法生产石英玻璃母管：将纯度为99.998％的石英砂原料投入到连熔炉的Φ750mm钨坩锅中进行熔炼，炉内的温度保持在2000℃～2300℃，经通电熔融的石英料液高温热沉淀后，通过排气孔排出气体杂质和料液杂质后，料液进入成型器料台进行成型，所述的连熔炉内的成型器芯杆的直径Φ380mm～Φ410mm,成型器料台的直径Φ420mm～Φ445mm,再经过变频控制的牵引机向下拉制成型，得到Φ320mm～Φ480mm、壁厚10mm的大口径的石英玻璃母管；(2)扩管成型：将石英玻璃母管的两端分别装夹在二次成型机的左、右卡头上，控制成型机中间托盘装置上的加热器，点火，火焰温度达1700℃，同时，左、右两个卡头以均匀速度做同步高速旋转运动，转速为500～1200转/分钟，当火焰温度使石英玻璃母管局部处于熔融状态时，石英玻璃母管受离心力影响，向外扩张，此时利用装夹在中间托盘装置上的石墨轮控制着二次成型管的最终直径，随着扩管过程的进行，加热器在缓慢的匀速向左运动，右卡头同时做直线匀速移动，同时加热器与右卡头的直线移动速度和距离受石英玻璃母管的熔融程度控制，右卡头的移动方向由石英玻璃母管及二次成型管的关系决定，其计算公式为：根据这个公式来确定石英玻璃母管与二次成型管之间的比例关系，并最终确定右卡头的移动方向和移动速度；(3)后处理：当二次成型管达到预设的直径后，转送到切机，将两端装夹的废料切除；接着送去酸洗车间，进行清洗；酸洗结束后，转送超声波清洗，然后进行退火处理，消除二次成型管的应力，最后对二次成型管进行质检，所述超大口径石英玻璃管是指直径Φ520mm以上的石英玻璃管。