JPS599495B2 - Silica glass manufacturing method - Google Patents
Silica glass manufacturing methodInfo
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- JPS599495B2 JPS599495B2 JP12009975A JP12009975A JPS599495B2 JP S599495 B2 JPS599495 B2 JP S599495B2 JP 12009975 A JP12009975 A JP 12009975A JP 12009975 A JP12009975 A JP 12009975A JP S599495 B2 JPS599495 B2 JP S599495B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は石英粒子の作る流動層を利用して、微粉状の合
成石英ガラス(ドープド石英ガラスを含む)を製造する
方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing fine powdered synthetic quartz glass (including doped quartz glass) using a fluidized bed formed by quartz particles.
なお微粉体の石英ガラスを溶融することにより均質性の
良い石英ガラスが得られることは周知のとさである。It is well known that quartz glass with good homogeneity can be obtained by melting finely powdered quartz glass.
合成石英ガラスは、現在、Siの塩化物あるいは水素化
物などを、酸化あるいは火炎加水分解することによって
製造されている。Synthetic silica glass is currently manufactured by oxidizing or flame hydrolyzing Si chloride or hydride.
具体的には酸水素炎などの火炎中での加水分解、高周波
プラズマトーチ法、CVD法などが知られている。Specifically, known methods include hydrolysis in a flame such as an oxyhydrogen flame, a high frequency plasma torch method, and a CVD method.
これらは、それぞれすぐれた特色を有する反面、得られ
たガラス中にOH基を含みやすい、熱源の制御が複雑、
反応の速度が遅いなどの問題も有している。Although each of these has excellent characteristics, the resulting glass tends to contain OH groups, the control of the heat source is complicated, and
It also has problems such as slow reaction speed.
本発明は比較的制御の容易な熱源を用い、効率よく、大
量の合成石英ガラスを得る方法を提供するもので、加熱
した反応容器1内に石英粒子を入れ、これに下方から酸
化ガス(後記参照)を送り込んで、前記粒子の流動層を
形成し、この流動層内に反応ガス(これについても後記
参照)を送り込んで、微粉状の石英ガラスを生成させる
ようにしたものである。The present invention provides a method for efficiently obtaining a large amount of synthetic quartz glass using a heat source that is relatively easy to control.Quartz particles are placed in a heated reaction vessel 1, and an oxidizing gas (described later) is introduced from below. ) is fed to form a fluidized bed of the particles, and a reactive gas (also see below) is fed into this fluidized bed to produce fine powdered quartz glass.
次にこれをより詳しく説明する。Next, this will be explained in more detail.
まず用いる装置の概略を述べると、図面において、1は
密閉したたとえば円筒状の反応容器で、石英などで作ら
れる。First, to outline the apparatus used, in the drawing, reference numeral 1 denotes a closed, cylindrical reaction vessel, for example, made of quartz or the like.
そして、その底部には酸化ガス導入管2が連結し、また
その上部には生成した石英ガラスの微粉体と反応廃ガス
とを導き出す導出管3が取付けられている。An oxidizing gas introduction pipe 2 is connected to the bottom thereof, and a discharge pipe 3 is attached to the top thereof to lead out the generated quartz glass fine powder and reaction waste gas.
4は流動層形成用の、たとえば焼結石英などからなる多
孔質の整流板である。Reference numeral 4 denotes a porous rectifying plate made of, for example, sintered quartz, for forming a fluidized bed.
5は反応ガス導入管で、反応容器1の壁面を気密に貫通
して内部で多数に分岐し、かつ各先端が多孔板4を貫通
してその上に開口している。Reference numeral 5 denotes a reaction gas introduction tube, which airtightly penetrates the wall surface of the reaction vessel 1 and branches into many parts inside, and each tip penetrates the perforated plate 4 and opens onto it.
6はたとえば電気炉などからなる熱源、7はサイクロン
分離器、8は反応廃ガス出口、9はホッパである。6 is a heat source such as an electric furnace, 7 is a cyclone separator, 8 is a reaction waste gas outlet, and 9 is a hopper.
流動層を形成するための粒子としては酸化ガスおよびガ
ラス形成用の反応ガスに対してまったく反応しないもの
であればよいわけであるが、万一生成した石英ガラス内
に混入したとき不純物とならないために、高純度の石英
(合成石英、水晶、合成水晶なども含む)の粒子を用い
る。Particles used to form a fluidized bed are fine as long as they do not react at all with the oxidizing gas and the reaction gas for glass formation, but if they are mixed into the formed quartz glass, they will not become impurities. For this purpose, particles of high-purity quartz (including synthetic quartz, crystal, synthetic crystal, etc.) are used.
大きさは20〜2 0 0 pm <らいが適当である
。The appropriate size is 20 to 200 pm < leprosy.
酸化ガス導入管2から送り込む酸化ガスとしては純粋な
02,NO,COなどを用いる。As the oxidizing gas sent from the oxidizing gas introduction pipe 2, pure 02, NO, CO, etc. are used.
ガラス形成用の反応ガス導入管5から送り込む反応ガス
は、酸化によってSiO2を生成するSicl4が主で
あるが、従来の合成石英ガラスの製造に際しても行なわ
れていたと同様に、酸化に?ってA103 + B2
03 ) T i02などのドーパントとなる原料ガス
、Alcl3, BBr3, Ticl4なども必要に
応じて加えられる。The reaction gas fed from the reaction gas inlet tube 5 for glass formation is mainly SiCl4, which generates SiO2 through oxidation, but it is also oxidized in the same way as was done in the production of conventional synthetic quartz glass. So A103 + B2
03) Source gases serving as dopants such as Ti02, Alcl3, BBr3, Ticl4, etc. are also added as necessary.
本明細書においては、これらドーパント用のガスを含む
ものとして反応ガスという語を用いている。In this specification, the term "reactive gas" is used to refer to gases that include these dopant gases.
導入管2から送り込まれた02は、整流板4の多くの小
孔から上方に噴出する。The 02 introduced from the introduction pipe 2 is ejected upward from the many small holes in the current plate 4.
この噴出する0の速度と、その上に置いた粒子の大きさ
との関係が適当であると、粒子全体は液体が沸騰してい
ると同じような状態、すなわち流動化の状態になる。If the relationship between the speed of this ejected zero and the size of the particles placed above it is appropriate, the particles as a whole will be in a state similar to that of boiling liquid, that is, a state of fluidization.
10は、このようになった流動層を示す。また一方、熱
源6から、熱が加えられる。10 shows the resulting fluidized bed. On the other hand, heat is applied from the heat source 6.
流動層10内は、ほぼ均一に加熱された状態になる。The inside of the fluidized bed 10 is heated almost uniformly.
このような状態の中に、導入管5からガラス形成用の反
応ガスが送り込まれる。Into such a state, a reaction gas for glass formation is fed from the introduction tube 5.
そして、反応が急速に進行し、微粉状の石英ガラスが生
成する。Then, the reaction progresses rapidly and fine powdered quartz glass is produced.
これは、流動層10を形成する粒子に比べて、たいへん
小さいので、反応廃ガスと共に上方に吹き上げられ、導
管3を通って、サイクロン7に導かれる。Since these particles are very small compared to the particles forming the fluidized bed 10, they are blown upward together with the reaction waste gas, and are led to the cyclone 7 through the conduit 3.
ここで反応廃ガスは分離されて出口8から排出され、石
英微粉体は、サイクロン7から落下して、ホツパ9に集
められる。Here, the reaction waste gas is separated and discharged from the outlet 8, and the quartz fine powder falls from the cyclone 7 and is collected in the hopper 9.
なお、合成石英ガラスをケイ素化合物の火炎加水分解に
よって得る方法は、生成物にOH基を含むようになるた
め、本発明では使用していない。Note that the method of obtaining synthetic quartz glass by flame hydrolysis of a silicon compound is not used in the present invention because the product contains OH groups.
次に実施例を示す。Next, examples will be shown.
反応容器1として、直径150mm1高さ200mmの
石英製のものを用いた。The reaction vessel 1 was made of quartz and had a diameter of 150 mm and a height of 200 mm.
流動層形成用の粒子として、20〜200μmの水晶粉
末を用い、導入管2から02を1 5 0 ll分の割
合で送り込んで、前記粒子の流動層10を形成し、熱源
6(電気炉を使用)により1000℃に加熱した。Crystal powder of 20 to 200 μm is used as particles for forming a fluidized bed, and 02 is fed from the introduction tube 2 at a rate of 150 ll to form a fluidized bed 10 of the particles. was heated to 1000°C.
ここに、20l/分の02に含ませたSicl4を15
l/分の割合で送り込み、1時間の反応により、SiO
2の微粉体1.8kgを得た。Here, 15% of Sicl4 contained in 20l/min.
By feeding at a rate of l/min and reacting for 1 hour, SiO
1.8 kg of fine powder of No. 2 was obtained.
これは非常に微細であるため、連続的に焼結して透明ガ
ラス体とすることができた。Because it was so fine, it could be continuously sintered into a transparent glass body.
本発明の効果は次のとおりである。The effects of the present invention are as follows.
(1)流動層を形成してこの中で反応を行わせているの
で、周囲よりの加熱が効率よく行われ、反応が均一にか
つ効率よく行われる。(1) Since a fluidized bed is formed and the reaction is carried out in this bed, heating from the surroundings is carried out efficiently and the reaction is carried out uniformly and efficiently.
(2)全体を密閉した容器内で行うことができるので、
高純度の石英ガラス微粉体を得ることができる。(2) The entire process can be carried out in a sealed container, so
High purity quartz glass fine powder can be obtained.
図面は本発明の方法の実施に使用する装置の概略説明図
である。
1・・・・・・反応容器、2・・・・・・酸化ガス導入
管、5・・・・・・ガラス形成用の反応ガス、6・・・
・・・熱源、10・・・・・・流動層。The drawing is a schematic illustration of the apparatus used to carry out the method of the invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reaction container, 2... Oxidizing gas introduction tube, 5... Reaction gas for glass formation, 6...
...Heat source, 10...Fluidized bed.
Claims (1)
これに下方から酸化ガスを送りこんで、前記石英粒子の
流動層10を形成し、この流動層10内にガラス形成用
の反応ガスを送りこむことを特徴とする石英ガラスの製
造方法。1 Put quartz particles into a reaction vessel 1 heated from the outside,
A method for producing quartz glass, which comprises feeding an oxidizing gas from below to form a fluidized bed 10 of the quartz particles, and feeding a reaction gas for glass formation into the fluidized bed 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12009975A JPS599495B2 (en) | 1975-10-03 | 1975-10-03 | Silica glass manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12009975A JPS599495B2 (en) | 1975-10-03 | 1975-10-03 | Silica glass manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5243810A JPS5243810A (en) | 1977-04-06 |
| JPS599495B2 true JPS599495B2 (en) | 1984-03-02 |
Family
ID=14777876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12009975A Expired JPS599495B2 (en) | 1975-10-03 | 1975-10-03 | Silica glass manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599495B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5888130A (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of fine glass particle |
-
1975
- 1975-10-03 JP JP12009975A patent/JPS599495B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5243810A (en) | 1977-04-06 |
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