制備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明是關于一種制備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法，涉及硫系玻璃制造領域，主要目的在于通過本發(fā)明實施例提供的設備減少硫系紅外玻璃材料內(nèi)的條紋。主要采用的技術方案為：制備硫系紅外玻璃材料的設備，包括機架、工作臺、第一升降驅(qū)動裝置、熔化爐、下爐門以及定位裝置。工作臺安裝于機架；第一升降驅(qū)動裝置用于驅(qū)動工作臺升降運動；熔化爐可旋轉(zhuǎn)地安裝于工作臺，熔化爐設有爐腔，熔化爐的下端設有第一開口；下爐門蓋合于第一開口，下爐門與熔化爐可拆裝連接；定位裝置與下爐門可拆裝連接，定位裝置用于在外部安瓿瓶淬冷時對下爐門定位并保持下爐門的位置不變。本發(fā)明主要用于制備硫系紅外玻璃材料。
【專利說明】制備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及紅外玻璃制造【技術領域】，特別是涉及一種制備硫系紅外玻璃材料的設 備以及其工藝方法。

【背景技術】
[0002] 硫系玻璃是以第六主族元素中的S、Se、Te為主（不含0)，引入一定的金屬或類金 屬元素 Ge、Ga、As、Sb等形成的一類非氧化物玻璃，該玻璃是一種性能優(yōu)良的紅外透過光學 材料。硫系具有類似于單晶鍺的紅外透過性能，透過波段覆蓋1?3μπι、3?5μπι和8? 12 μ m三個大氣紅外窗口。商用Se基硫系玻璃的折射率溫度系數(shù)不到單晶鍺的25%，具有 較好的光-熱穩(wěn)定特性。對鍺資源消耗低，可采用精密模壓技術成形，加工成本低，是紅外 光學透鏡、窗口和頭罩等元件的理想候選材料，在軍事和民用紅外熱成像系統(tǒng)中具有廣泛 應用。
[0003] 由于硫系紅外玻璃原料中含有較高比例的S、Se、Te等單質(zhì)，這些單質(zhì)均具有較高 的蒸汽壓，在加熱形成玻璃之前易發(fā)生揮發(fā)，這種揮發(fā)對玻璃的形成和性能穩(wěn)定具有非常 惡劣的影響。商用硫系玻璃中多含有As、Sb等成分，這些成分的揮發(fā)對環(huán)境及操作人員均 會產(chǎn)生較大危害。另外，硫系紅外玻璃在制備過程中對環(huán)境中的氫、氧、碳等雜質(zhì)非常敏感， 這些雜質(zhì)的引入極大的降低了玻璃的紅外透過性能。因此，如何控制原料揮發(fā)、避免雜質(zhì)污 染是硫系紅外玻璃制備的關鍵技術和難點。
[0004] 目前硫系玻璃的合成方法主要有三種：安瓿瓶法、氣氛保護法和熱壓燒結(jié)法，其中 安瓿法是最常用的合成方法，氣氛保護法和熱壓燒結(jié)法是近年才產(chǎn)生的新方法，與安瓿法 相比，在設備制造、工藝控制等方面還存在諸多問題。
[0005] 現(xiàn)有技術中，業(yè)內(nèi)普遍采用真空安瓿瓶在搖擺爐內(nèi)熔制的方法來制備硫系玻璃， 即在低溫下將玻璃配合料裝入安瓿瓶內(nèi)，對安瓿瓶抽真空并密封，然后將裝有配合料的安 瓿瓶放入搖擺爐內(nèi)升溫熔制，利用搖擺爐的擺動來實現(xiàn)玻璃液的均化，最后通過淬冷安瓿 瓶獲得硫系玻璃錠。這種方法過程簡單，有效的解決了硫系玻璃原料中Se等的揮發(fā)，并避 免熔制過程引入雜質(zhì)，特別適合于高純小口徑（φιοο?以下）硫系玻璃的合成。淬冷是安 瓿瓶法制備硫系玻璃的關鍵環(huán)節(jié)，其對硫系玻璃的內(nèi)在光學質(zhì)量和光學均勻性具有很大影 響。目前，業(yè)內(nèi)多將安瓿瓶放在熔制裝置內(nèi)進行搖擺熔化，然后將其取出直接置于冷水、液 氮或空氣中冷卻?？傊?，在淬冷過程中均需要移動安瓿瓶，這種移動不可避免的引起玻璃液 面的擾動，導致玻璃制品中形成條紋等不均勻缺陷，這些缺陷的產(chǎn)生降低了光學系統(tǒng)的成 像質(zhì)量、并且加大光學元件的加工破損率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種制備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法，主要 目的在于通過該設備減少硫系紅外玻璃材料內(nèi)的條紋，提高硫系紅外玻璃材料的均勻性。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術方案：
[0008] -方面，本發(fā)明的實施例提供一種制備硫系紅外玻璃材料的設備，包括：
[0009]機架；
[0010] 工作臺，安裝于所述機架，所述工作臺與所述機架活動連接；
[0011] 第一升降驅(qū)動裝置，與所述工作臺連接，所述第一升降驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述工 作臺升降運動；
[0012] 熔化爐，可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述工作臺，所述熔化爐設有爐腔，所述爐腔用于供外部 的安瓿瓶放入并對所述外部安瓿瓶加熱，所述熔化爐的下端設有第一開口，所述第一開口 連通所述爐腔，所述第一開口用于供所述外部安瓿瓶通過所述第一開口取放；
[0013] 下爐門，蓋合于所述第一開口，所述下爐門與所述熔化爐可拆裝連接，所述下爐門 用于供所述外部安瓿瓶安裝于其上并對所述外部安瓿瓶支撐和定位，以使所述下爐門與所 述外部安瓿瓶兩者保持相對穩(wěn)定；以及，
[0014] 定位裝置，所述定位裝置與所述下爐門可拆裝連接，所述定位裝置用于在所述外 部安瓿瓶淬冷時對所述下爐門定位并保持所述下爐門的位置不變。
[0015] 本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0016] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，所述第一升降驅(qū)動裝置包括第一液壓缸， 所述第一液壓缸的活塞桿與所述工作臺連接且所述活塞桿與所述工作臺兩者保持相對固 定，所述第一液壓缸的活塞桿垂直于水平面設置。
[0017] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，還包括轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸與所述熔化爐周向 固定，所述工作臺設有軸孔，所述轉(zhuǎn)軸安裝于所述軸孔內(nèi)且與所述軸孔轉(zhuǎn)動配合，所述熔化 爐通過所述轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述工作臺。
[0018] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，還包括電機，所述電機安裝于所述工作臺， 所述電機的輸出軸與所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接。
[0019] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，還包括：
[0020] 第一定位調(diào)節(jié)裝置，設置于所述下爐門，所述下爐門通過所述第一定位調(diào)節(jié)裝置 將所述外部安瓿瓶安裝于所述下爐門并對所述外部安瓿瓶支撐和定位。
[0021] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，所述第一定位調(diào)節(jié)裝置包括：
[0022] 第一定位桿，所述第一定位桿的下端設有螺紋；
[0023] 定位支撐板，設置于所述第一定位桿，所述定位支撐板設有第一定位孔，所述第一 定位孔用于供所述外部安瓿瓶插入并對所述外部安瓿瓶的瓶壁定位；
[0024] 底板，所述底板設置于第一定位桿，所述底板用于供外部安瓿瓶放置于其上并對 所述外部安瓿瓶提供支撐；以及，
[0025] 第一連接件，所述第一連接件的一端穿過所述下爐門，所述第一連接件的另一端 與所述第一定位桿的下端螺紋連接，所述第一連接件設有旋轉(zhuǎn)定位面，所述第一連接件通 過所述旋轉(zhuǎn)定位面卡接于所述下爐門，且能相對于所述下爐門轉(zhuǎn)動。
[0026] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，所述熔化爐的上端設有第二開口，所述第 二開口連通所述爐腔，所述第二開口處蓋合有上爐門，所述上爐門與所述熔化爐可拆裝連 接；
[0027] 所述制備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第二定位調(diào)節(jié)裝置，所述第二定位調(diào)節(jié) 裝置設置于所述上爐門，所述第二定位調(diào)節(jié)裝置用于對爐腔內(nèi)的所述外部安瓿瓶定位。
[0028] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，所述第二定位調(diào)節(jié)裝置包括：
[0029] 第二連接件，所述第二連接件設有第二定位孔，所述第二定位孔用于供所述外部 安瓿瓶的頂端插入并對所述外部安瓿瓶定位；
[0030] 第三連接件；
[0031] 第二定位桿，穿過所述上爐門，所述第二定位桿的一端與所述第二連接件連接，所 述第二定位桿的另一端與所述第三連接件連接；以及，
[0032] 第二螺桿，穿過所述第三連接件，且與所述第三連接件螺紋連接，所述第二螺桿的 一端與所述上爐門相抵觸。
[0033] 前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，所述定位裝置包括托盤和第二液壓缸，所 述第二液壓缸的活塞桿與所述托盤連接且所述活塞桿與所述托盤兩者保持相對固定，所述 托盤用于在所述外部安瓿瓶淬冷時運動至所述下爐門處并對所述下爐門支撐和定位。
[0034] 另一方面，本發(fā)明的實施例提供一種使用上述設備制備硫系紅外玻璃材料的工藝 方法，該工藝方法包括下述步驟：
[0035] 步驟1 :按硫系紅外玻璃材料的組分配比稱取原料混合，裝入安瓿瓶內(nèi)；
[0036] 步驟2 :將所述安瓿瓶抽真空至真空度低于l*l(T2Pa，并密封所述安瓿瓶；
[0037] 步驟3 :將所述安瓿瓶安裝到所述下爐門上，通過所述下爐門將所述安瓿瓶封閉 于所述爐腔內(nèi)；
[0038] 步驟4 :對所述熔化爐逐漸升溫，當所述熔化爐升溫到600°C后開始旋轉(zhuǎn)或搖擺， 使所述熔化爐在此溫度保溫2?4小時；將所述熔化爐升溫到700°C并保溫2?4小時；將 所述熔化爐升溫到860°C?890°C并保溫20?30小時，停止旋轉(zhuǎn)或搖擺所述熔化爐，并使 所述熔化爐停止于初始位置；
[0039] 步驟5 :將所述熔化爐緩慢降溫，降溫速率為3°C /min ;待所述熔化爐降溫到 530°C?560°C后，保溫1?3小時；
[0040] 步驟6 :啟動定位裝置，定位裝置此時對所述下爐門定位并保持所述下爐門的位 置不變；
[0041] 步驟7 :啟動所述第一升降驅(qū)動裝置，所述第一升降驅(qū)動裝置驅(qū)動所述工作臺往 上運動，所述工作臺帶動所述熔化爐一起往上運動，待所述安瓿瓶內(nèi)的玻璃液面露出后即 以冷卻介質(zhì)吹掃所述安瓿瓶，對所述安瓿瓶淬冷；
[0042] 步驟8 :將所述安瓿瓶移至退火爐內(nèi)進行精密退火，退火完成后即得到硫系紅外 玻璃材料。
[0043] 借由上述技術方案，本發(fā)明制備硫系紅外玻璃材料的設備以及其工藝方法至少具 有下列優(yōu)點：
[0044] 因為外部安瓿瓶安裝于下爐門且兩者保持相對穩(wěn)定，當在外部安瓿瓶淬冷時，定 位裝置對下爐門定位并保持下爐門的位置不變，從而外部安瓿瓶的位置也保持不變，此時 第一升降驅(qū)動裝置驅(qū)動熔化爐往上運動，并使安瓿瓶露出熔化爐之外，其中，安瓿瓶在定位 裝置的作用下不需要移動，直接在原位進行淬冷，相對于現(xiàn)有技術，在淬冷時外部安瓿瓶內(nèi) 的硫系紅外玻璃液面不會發(fā)生波動，從而減少了安瓿瓶內(nèi)的硫系紅外玻璃材料的條紋的產(chǎn) 生，提高了硫系紅外玻璃材料的均勻性。
[0045] 上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046] 圖1是本發(fā)明的實施例提供的一種制備硫系紅外玻璃材料的設備的部分剖面示 意圖；
[0047] 圖2是本發(fā)明的實施例提供的另一種制備硫系紅外玻璃材料的設備的熔化爐的 剖面結(jié)構示意圖；
[0048] 圖3是本發(fā)明的實施例提供的另一種制備硫系紅外玻璃材料的設備的下爐門與 第一定位調(diào)節(jié)裝置相連接的部分剖面示圖；
[0049] 圖4是本發(fā)明的實施例提供的另一種制備硫系紅外玻璃材料的設備的上爐門與 第二定位調(diào)節(jié)裝置相連接的結(jié)構示意圖。

【具體實施方式】
[0050] 為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結(jié) 合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明申請的【具體實施方式】、結(jié)構、特征及其功效，詳細說明 如后。在下述說明中，不同的"一實施例"或"實施例"指的不一定是同一實施例。此外，一 或多個實施例中的特定特征、結(jié)構、或特點可由任何合適形式組合。
[0051] 如圖1所示，本發(fā)明的一個實施例提出的一種制備硫系紅外玻璃材料的設備，包 括機架1、工作臺2、第一升降驅(qū)動裝置3、熔化爐4、下爐門5以及定位裝置6。
[0052] 工作臺2安裝于機架1，工作臺2與機架1活動連接，此處的"活動連接"是指工作 臺2與機架1兩者之間的位置不固定，工作臺2與機架1兩者之間的位置可以根據(jù)需要進 行調(diào)節(jié)。
[0053] 第一升降驅(qū)動裝置3與工作臺2連接，第一升降驅(qū)動裝置3用于驅(qū)動工作臺2升 降運動。
[0054] 如圖1和圖2所示，熔化爐4可旋轉(zhuǎn)地安裝于工作臺2,以使熔化爐4可相對于工 作臺2旋轉(zhuǎn)。熔化爐4設有爐腔41，該爐腔41為在熔化爐4內(nèi)部開設的一獨立空間，當外 部安瓿瓶100安放于爐腔41內(nèi)時，熔化爐4可以對爐腔41內(nèi)的外部安瓿瓶100加熱。熔 化爐4的下端設有第一開口 42,第一開口 42連通爐腔41，該第一開口 42為外部安瓿瓶100 的取放通道，外部安瓿瓶100可通過該第一開口 42實現(xiàn)取放。
[0055] 如圖1和圖2所示，下爐門5蓋合于第一開口 42,下爐門5與熔化爐4可拆裝連 接。下爐門5用于供外部安瓿瓶100安裝于其上并對外部安瓿瓶100支撐和定位，以使下 爐門5與外部安瓿瓶100兩者保持相對穩(wěn)定。此處的"可拆裝連接"是指下爐門5與熔化爐 4兩者既可以組裝固定，又可以拆卸分離。其中，具體地，外部安瓿瓶100安裝于下爐門5， 并且外部安瓿瓶100與下爐門5兩者之間保持相對穩(wěn)定，以使外部安瓿瓶100可隨下爐門5 一起運動，當下爐門5蓋合于第一開口 42并與熔化爐4組裝固定時，外部安瓿瓶100通過 下爐門5被送入爐腔41內(nèi)加熱；當下爐門5從熔化爐4上拆卸分離時，外部安瓿瓶100也 可隨下爐門5 -起從熔化爐4上脫離。
[0056] 如圖1所示，定位裝置6與下爐門5可拆裝連接，在外部安瓿瓶100淬冷時定位裝 置6可以對下爐門5定位并保持下爐門5的位置不變。在熔化爐搖擺過程中，定位裝置6 則可以與下爐門5及熔化爐4分離。此處的"可拆裝"是指定位裝置6與下爐門5兩者之 間可以組裝固定，也可以拆卸分離。
[0057] 其中，通過設置的定位裝置6,外部安瓿瓶100在淬冷時被定位裝置6固定在原位， 外部安瓿瓶100不需要移動，直接在原位淬冷，相對于現(xiàn)有技術，在淬冷時外部安瓿瓶100 內(nèi)的硫系紅外玻璃液面不會發(fā)生波動，從而減少了或避免了在最終制得的硫系紅外玻璃材 料中的條紋缺陷的產(chǎn)生，提高了硫系紅外玻璃材料的均勻性。
[0058] 進一步的，在本實施例中，如圖2所示，爐腔41呈圓柱形，第一開口 42為圓形開 □。
[0059] 進一步的，為了使工作臺2能夠按照預設的軌跡進行運動，提高工作臺2的運動精 度，如圖1所示，本發(fā)明還提供如下的實施方式：前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，還 包括導柱7,導柱7可以對工作臺2的升降運動導向。具體地，導柱7設置于機架1且垂直 于水平面設置，工作臺2設有導向孔（圖中未標示），導柱7穿過導向孔且與導向孔的孔壁 滑動配合，以使工作臺2可沿導柱7來回滑動。進一步的，導柱7的數(shù)量為2根，2根導柱7 在工作臺2上呈對角設置。進一步的，導柱7的數(shù)量為4根。
[0060] 進一步的，為了滿足第一升降驅(qū)動裝置3驅(qū)動工作臺2升降運動的目的，如圖1所 示，本發(fā)明還提供如下的實施方式：第一升降驅(qū)動裝置3包括第一液壓缸（圖中未標示）， 第一液壓缸的活塞桿與工作臺2連接且活塞桿與工作臺2兩者保持相對固定，第一液壓缸 的活塞桿垂直于水平面設置。其中，液壓缸為市購件，可以根據(jù)需要在市場上購買所得。進 一步的，為了提高第一升降驅(qū)動裝置3的驅(qū)動力，第一液壓缸的數(shù)量可以為多個。
[0061] 其中，上述的第一升降驅(qū)動裝置3不限于為液壓缸，在其它實施例中，第一升降驅(qū) 動裝置3也可以為氣缸，該氣缸驅(qū)動工作臺2升降運動；或者第一升降驅(qū)動裝置3為滾珠 絲杠機構，電機驅(qū)動滾珠絲杠機構并帶動工作臺2升降運動。其中，不限于本實施例中的設 置，具體可以根據(jù)用戶的實際需求設置。
[0062] 進一步的，為了達到熔化爐4可旋轉(zhuǎn)地安裝于工作臺2的目的，如圖1所示，本發(fā) 明還提供如下的實施方式：前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備還包括轉(zhuǎn)軸8,轉(zhuǎn)軸8與熔 化爐4周向固定，以使熔化爐4可隨轉(zhuǎn)軸8 -起轉(zhuǎn)動。工作臺2設有軸孔，轉(zhuǎn)軸8安裝于軸 孔內(nèi)且與軸孔轉(zhuǎn)動配合，以使轉(zhuǎn)軸8可繞軸孔的中心線旋轉(zhuǎn)，從而熔化爐4也可通過轉(zhuǎn)軸8 繞軸孔的中心線旋轉(zhuǎn)。
[0063] 進一步的，如圖1所示，前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備還包括電機9,電機9 安裝于工作臺2,電機9的輸出軸與轉(zhuǎn)軸8驅(qū)動連接。啟動電機9時，電機9可以驅(qū)動轉(zhuǎn)軸 8旋轉(zhuǎn)，從而熔化爐4可隨轉(zhuǎn)軸8 -起旋轉(zhuǎn)。其中，電機9為市購件，可以根據(jù)需要在市場上 購買所得。進一步的，為了實現(xiàn)下爐門5對外部安瓿瓶100的安裝和定位，如圖1和圖3所 示，本發(fā)明還提供如下的實施方式：前述的制備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第一定位 調(diào)節(jié)裝置10,該第一定位調(diào)節(jié)裝置10設置于下爐門5,外部安瓿瓶100通過該第一定位調(diào) 節(jié)裝置10安裝于下爐門5,以使外部安瓿瓶100可隨下爐門5 -起運動，第一定位調(diào)節(jié)裝置 10可以對外部安瓿瓶100提供支撐和定位。其中，在本實施例中，第一定位調(diào)節(jié)裝置10還 可以對外部安瓿瓶100在爐腔41內(nèi)的位置進行調(diào)節(jié)，以使外部安瓿瓶100在爐腔41內(nèi)保 持穩(wěn)定。
[0064] 進一步的，為了實現(xiàn)上述第一定位調(diào)節(jié)裝置10的功能，如圖3所示，本發(fā)明還提供 如下的實施方式：第一定位調(diào)節(jié)裝置包括第一定位桿12、定位支撐板13、底板11以及第一 連接件14。
[0065] 第一定位桿12的下端設有螺紋。
[0066] 定位支撐板13設置于第一定位桿12,具體地，定位支撐板13為一獨立的零件，定 位支撐板13與第一定位桿12固定連接，以使定位支撐板13可隨第一定位桿12 -起上下 移動。定位支撐板13設有第一定位孔131，第一定位孔131用于供外部安瓿瓶插入并對外 部安瓿瓶100的瓶壁定位。
[0067] 底板11設置于第一定位桿12,具體地，底板11為一獨立的零件，底板11與第一定 位桿12固定連接，以使底板11可隨第一定位桿12 -起上下移動。底板11用于供外部安 瓿瓶100放置于其上并對外部安瓿瓶100提供支撐。其中，底板11用于對外部安瓿瓶100 的底部提供支撐，定位支撐板13通過第一定位孔131對外部安瓿瓶100的瓶壁定位。
[0068] 第一連接件14的一端穿過下爐門5,第一連接件14的另一端與第一定位桿12的 下端螺紋連接，第一連接件14設有旋轉(zhuǎn)定位面141，第一連接件14通過旋轉(zhuǎn)定位面141卡 接于下爐門5,且能相對于下爐門5轉(zhuǎn)動。具體地，旋轉(zhuǎn)定位面141可以為平面，也可以為球 面等，具體可根據(jù)用戶的實際需求設置。下爐門5上設有過孔，第一連接件14穿過該過孔， 第一連接件14通過旋轉(zhuǎn)定位面141被卡接于過孔的一側(cè),可以抒動第一連接件14伸出下 爐門5的一端，使第一連接件14相對于下爐門5轉(zhuǎn)動。
[0069] 在本實施例中，第一定位桿12的下端設有外螺紋，第一連接件14為旋鈕，該旋鈕 設有內(nèi)螺紋，旋鈕與第一定位桿12的下端螺接。擰動旋鈕時，旋鈕相對于下爐門5在原地 轉(zhuǎn)動，第一定位桿12則在旋鈕的作用下相對于下爐門5向上或向下移動，以此可對外部安 瓿瓶100在爐腔41內(nèi)的位置進行調(diào)整，進一步的可以形成固定，這樣可以有效防止外部安 瓿瓶100在熔化爐4旋轉(zhuǎn)的過程中與爐腔41的側(cè)壁發(fā)生碰撞而發(fā)生損壞，從而提高了外部 安瓿瓶100的安全性。
[0070] 進一步的，外部安瓿瓶100的頂端與第二定位調(diào)節(jié)裝置相配合以使外部安瓿瓶 100被鎖死固定，這樣可以有效防止外部安瓿瓶100在熔化爐4旋轉(zhuǎn)的過程中與爐腔41的 側(cè)壁發(fā)生碰撞而發(fā)生損壞，從而提高了外部安瓿瓶100的安全性。
[0071] 進一步的，第一定位桿12的上端穿入上爐門15內(nèi)的容置孔內(nèi)（圖內(nèi)未畫出）。
[0072] 進一步的，在本實施例中，第一定位桿12通過與上下爐門上的定位孔進行軸向定 位，防止安瓿瓶在爐體搖擺過程中發(fā)生偏斜，同時還可以減輕淬冷室，由于熔爐上升對安瓿 瓶的擾動，進一步減輕玻璃液內(nèi)的條紋缺陷。
[0073] 進一步的，為保持穩(wěn)定，第一定位桿12為3根或3根以上。
[0074] 進一步地，所述定位支撐板13至少為2層。
[0075] 進一步的，為了將外部安瓿瓶100穩(wěn)定地安裝于爐腔41內(nèi)，防止外部安瓿瓶100 在爐腔41內(nèi)發(fā)生晃動，如圖1和圖2所示，本發(fā)明還提供如下的實施方式：熔化爐4的上端 設有第二開口 43,第二開口 43連通爐腔41，第二開口 43處蓋合有上爐門15,上爐門15與 熔化爐4可拆裝連接，以使上爐門15與熔化爐4兩者可組裝固定，也可拆卸分離。如圖1所 示，上述制備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第二定位調(diào)節(jié)裝置16,第二定位調(diào)節(jié)裝置16 設置于上爐門15,第二定位調(diào)節(jié)裝置16用于對爐腔41內(nèi)的外部安瓿瓶100定位。其中，第 一定位調(diào)節(jié)裝置10可對外部安瓿瓶100的底部定位，第二定位調(diào)節(jié)裝置16可對外部安瓿 瓶100的頂部定位，第一定位調(diào)節(jié)裝置10和第二定位調(diào)節(jié)裝置16兩者相互配合，可以實現(xiàn) 對外部安瓿瓶1〇〇的完全定位，使外部安瓿瓶1〇〇被緊緊地固定于爐腔41內(nèi)，防止外部安 瓿瓶100在爐腔41內(nèi)發(fā)生晃動。
[0076] 進一步的，為了實現(xiàn)上述第二定位調(diào)節(jié)裝置16的功能，如圖4所示，本發(fā)明還提供 如下的實施方式：第二定位調(diào)節(jié)裝置包括第二連接件22、第三連接件19、第二定位桿18以 及第二螺桿21。
[0077] 第二連接件22設有第二定位孔201，第二定位孔201用于供外部安瓿瓶100的頂 端插入并對外部安瓿瓶100定位。具體地，第二定位孔201用于對外部安瓿瓶100的頂端 及側(cè)部再次定位。第二定位孔201與前述的第一定位孔131相互配合，對外部安瓿瓶100 整體定位，防止外部安瓿瓶100在爐腔41內(nèi)晃動。
[0078] 第二定位桿18穿過上爐門15,第二定位桿18的一端與第二連接件22連接，第二 定位桿18的另一端與第三連接件19連接。第二連接件22、第三連接件19以及第二定位桿 18三者形成一個整體，以使第二連接件22、第三連接件19以及第二定位桿18可以同步運 動。
[0079] 第二螺桿21穿過第三連接件19,且與第三連接件19螺紋連接，第二螺桿21的一 端與上爐門15相抵觸。具體地，擰動第二螺桿21時，第二連接件22、第三連接件19以及第 二定位桿18可相對于上爐門15向上或向下移動。
[0080] 進一步的，前述的第二連接件22包括壓板17和壓框20,壓板的一端與第二定位桿 18連接，壓板17的另一端與壓框20連接，壓框20設有前述的第二定位孔201。
[0081] 進一步的，上述的第二定位桿18的數(shù)量為多個，多個第二定位桿18可以對壓板17 定位，防止壓板17發(fā)生偏斜。
[0082] 進一步的，與第二定位裝置所使用的外部安瓿瓶100的形狀如圖1所示，上、下段 直徑不同，其中下段直徑較大且長度較長，為硫系玻璃原料反應和熔制端，上段直徑細小且 長度較短，便于使用所述定位裝置進行固定和封接。
[0083] 進一步的，為了實現(xiàn)上述定位裝置6的功能，如圖1所示，本發(fā)明還提供如下的實 施方式：定位裝置6包括托盤61和第二液壓缸62,第二液壓缸62的活塞桿與托盤61連接 且活塞桿與托盤61兩者保持相對固定，以使活塞桿可帶動托盤61 -起運動，托盤61用于 在外部安瓿瓶100淬冷時運動至下爐門5處并對下爐門5支撐和定位。
[0084] 進一步的，上述的托盤61設有用于容置下爐門5的凹槽（圖中未標示）。其中，凹 槽的外形形狀結(jié)構與下爐門5的外形形狀結(jié)構相匹配，以使托盤61可通過凹槽對下爐門5 提供有力的支撐和定位。
[0085] 當然，在其它實施例中，定位裝置6不限于上述的設置，定位裝置6也可以為一可 移動的支撐座（圖中未標示），在外部安瓿瓶100淬冷時將支撐座移動至下爐門5處，并對 下爐門5提供支撐和定位。其中，不限于本實施例中的設置，具體可根據(jù)用戶的實際需求設 置。
[0086] 本發(fā)明的實施例還提供一種使用上述設備制備硫系紅外玻璃材料的工藝方法，該 工藝方法包括下述步驟：
[0087] 步驟1 :按硫系紅外玻璃材料的組分配比稱取原料混合，裝入安瓿瓶100內(nèi)；
[0088] 步驟2 :將安瓿瓶100抽真空至真空度低于l*10_2Pa，并密封安瓿瓶100 ;
[0089] 步驟3 :將安瓿瓶100安裝到下爐門5上，通過下爐門5將安瓿瓶100封閉于爐腔 41內(nèi)；
[0090] 步驟4 :對熔化爐4逐漸升溫，當熔化爐4升溫到600°C后開始旋轉(zhuǎn)或搖擺，使熔化 爐4在此溫度保溫2?4小時；將熔化爐4升溫到700°C并保溫2?4小時；將熔化爐4升 溫到800°C?890°C并保溫20?30小時，停止旋轉(zhuǎn)或搖擺熔化爐4，并使熔化爐4停止于初 始位置；
[0091] 步驟5 :將熔化爐4緩慢降溫，降溫速率為1?：TC /min ;待熔化爐4降溫到 400°C?560°C后，保溫1?3小時；
[0092] 步驟6 :啟動定位裝置6,定位裝置6此時對下爐門5定位并保持下爐門5的位置 不變；
[0093] 步驟7 :啟動第一升降驅(qū)動裝置3,第一升降驅(qū)動裝置3驅(qū)動工作臺2往上運動，工 作臺2帶動熔化爐4 一起往上運動，待安瓿瓶100內(nèi)的玻璃液面露出后即以冷卻介質(zhì)吹掃 安瓿瓶100,對安瓿瓶100淬冷；
[0094] 步驟8 :將安瓿瓶100移至退火爐內(nèi)進行精密退火，退火完成后即得到硫系紅外玻 璃材料。
[0095] 其中，上述的安瓿瓶100在抽真空后通過氫氧焰實現(xiàn)密封，其密封效果較好。安瓿 瓶100淬冷的冷卻介質(zhì)可以為空氣、壓縮水霧、冷卻氮氣等，其中，具體可根據(jù)用戶的實際 需求設置。
[0096] 進一步的，在步驟3中，所述安瓿瓶100安裝于下爐門5上的第一定位調(diào)節(jié)裝置的 底板11，第一升降裝置3驅(qū)動所述下爐門5、以及安裝于所述下爐門5上的第一定位調(diào)節(jié)裝 置和所述安瓿瓶100上升，將所述下爐門5與爐體連接，微調(diào)第一定位調(diào)節(jié)裝置，將所述安 瓿瓶100密閉于所述爐腔41內(nèi)。
[0097] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，依 據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā) 明技術方案的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，包括： 機架； 工作臺，安裝于所述機架，所述工作臺與所述機架活動連接； 第一升降驅(qū)動裝置，與所述工作臺連接，所述第一升降驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述工作臺 升降運動； 熔化爐，可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述工作臺，所述熔化爐設有爐腔，所述爐腔用于供外部的安 瓿瓶放入并對所述外部安瓿瓶加熱，所述熔化爐的下端設有第一開口，所述第一開口連通 所述爐腔，所述第一開口用于供所述外部安瓿瓶通過所述第一開口取放； 下爐門，蓋合于所述第一開口，所述下爐門與所述熔化爐可拆裝連接，所述下爐門用于 供所述外部安瓿瓶安裝于其上并對所述外部安瓿瓶支撐和定位，以使所述下爐門與所述外 部安瓿瓶兩者保持相對穩(wěn)定；以及， 定位裝置，所述定位裝置與所述下爐門可拆裝連接，所述定位裝置用于在所述外部安 瓿瓶淬冷時對所述下爐門定位并保持所述下爐門的位置不變。
2. 如權利要求1所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，所述第一升降驅(qū) 動裝置包括第一液壓缸，所述第一液壓缸的活塞桿與所述工作臺連接且所述活塞桿與所述 工作臺兩者保持相對固定，所述第一液壓缸的活塞桿垂直于水平面設置。
3. 如權利要求1所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)軸，所述 轉(zhuǎn)軸與所述熔化爐周向固定，所述工作臺設有軸孔，所述轉(zhuǎn)軸安裝于所述軸孔內(nèi)且與所述 軸孔轉(zhuǎn)動配合，所述熔化爐通過所述轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述工作臺。
4. 如權利要求3所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，還包括電機，所述 電機安裝于所述工作臺，所述電機的輸出軸與所述轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接。
5. 如權利要求1所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，還包括： 第一定位調(diào)節(jié)裝置，設置于所述下爐門，所述下爐門通過所述第一定位調(diào)節(jié)裝置將所 述外部安瓿瓶安裝于所述下爐門并對所述外部安瓿瓶支撐和定位。
6. 如權利要求5所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，所述第一定位調(diào) 節(jié)裝置包括： 第一定位桿，所述第一定位桿的下端設有螺紋； 定位支撐板，設置于所述第一定位桿，所述定位支撐板設有第一定位孔，所述第一定位 孔用于供所述外部安瓿瓶插入并對所述外部安瓿瓶的瓶壁定位； 底板，所述底板設置于第一定位桿，所述底板用于供外部安瓿瓶放置于其上并對所述 外部安瓿瓶提供支撐；以及， 第一連接件，所述第一連接件的一端穿過所述下爐門，所述第一連接件的另一端與所 述第一定位桿的下端螺紋連接，所述第一連接件設有旋轉(zhuǎn)定位面，所述第一連接件通過所 述旋轉(zhuǎn)定位面卡接于所述下爐門，且能相對于所述下爐門轉(zhuǎn)動。
7. 如權利要求1所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，所述熔化爐的上 端設有第二開口，所述第二開口連通所述爐腔，所述第二開口處蓋合有上爐門，所述上爐門 與所述熔化爐可拆裝連接； 所述制備硫系紅外玻璃材料的設備還包括第二定位調(diào)節(jié)裝置，所述第二定位調(diào)節(jié)裝置 設置于所述上爐門，所述第二定位調(diào)節(jié)裝置用于對爐腔內(nèi)的所述外部安瓿瓶定位。
8. 如權利要求7所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，所述第二定位調(diào) 節(jié)裝置包括： 第二連接件，所述第二連接件設有第二定位孔，所述第二定位孔用于供所述外部安瓿 瓶的頂端插入并對所述外部安瓿瓶定位； 第三連接件； 第二定位桿，穿過所述上爐門，所述第二定位桿的一端與所述第二連接件連接，所述第 二定位桿的另一端與所述第三連接件連接；以及， 第二螺桿，穿過所述第三連接件，且與所述第三連接件螺紋連接，所述第二螺桿的一端 與所述上爐門相抵觸。
9. 如權利要求1所述的制備硫系紅外玻璃材料的設備，其特征在于，所述定位裝置包 括托盤和第二液壓缸，所述第二液壓缸的活塞桿與所述托盤連接且所述活塞桿與所述托盤 兩者保持相對固定，所述托盤用于在所述外部安瓿瓶淬冷時運動至所述下爐門處并對所述 下爐門支撐和定位。
10. -種使用權利要求1至9任一項所述設備制備硫系紅外玻璃材料的工藝方法，其特 征在于，該工藝方法包括下述步驟： 步驟1 :按硫系紅外玻璃材料的組分配比稱取原料混合，裝入安瓿瓶內(nèi)； 步驟2 :將所述安瓿瓶抽真空至真空度低于l*l(T2Pa，并密封所述安瓿瓶； 步驟3 :將所述安瓿瓶安裝到所述下爐門上，通過所述下爐門將所述安瓿瓶封閉于所 述爐腔內(nèi)； 步驟4 :對所述熔化爐逐漸升溫，當所述熔化爐升溫到600°C后開始旋轉(zhuǎn)或搖擺，使所 述熔化爐在此溫度保溫2?4小時；將所述熔化爐升溫到700°C并保溫2?4小時；將所述 熔化爐升溫到800°C?890°C并保溫20?30小時；停止旋轉(zhuǎn)或搖擺所述熔化爐，并使所述 熔化爐停止于初始位置； 步驟5 :將所述熔化爐緩慢降溫，降溫速率為1?:TC /min ;待所述熔化爐降溫到 400°C?560°C后，保溫1?3小時； 步驟6 :啟動定位裝置，定位裝置此時對所述下爐門定位并保持所述下爐門的位置不 變； 步驟7 :啟動所述第一升降驅(qū)動裝置，所述第一升降驅(qū)動裝置驅(qū)動所述工作臺往上運 動，所述工作臺帶動所述熔化爐一起往上運動，待所述安瓿瓶內(nèi)的玻璃液面露出后即以冷 卻介質(zhì)吹掃所述安瓿瓶，對所述安瓿瓶淬冷； 步驟8:將所述安瓿瓶移至退火爐內(nèi)進行精密退火，退火完成后即得到硫系紅外玻璃 材料。
【文檔編號】C03B5/235GK104193142SQ201410443219
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權日:2014年9月2日
【發(fā)明者】劉永華, 趙華, 祖成奎, 王琪, 韓濱, 趙慧峰, 王衍行, 陳江, 金揚利 申請人:中國建筑材料科學研究總院