本發(fā)明涉及一種石英冶煉技術，尤其是一種石英玻璃錠的制備方法，具體地說是一種電熔法生產半導體技術用大尺寸石英玻璃錠的方法。
背景技術：
現有技術中半導體技術用石英玻璃錠生產方法是首先利用氫氧焰熔爐生產出長條圓柱狀的石英玻璃錠，再將此細長石英錠經電熔爐槽沉工藝二次熔融成形為大直徑圓柱狀石英玻璃錠最大直徑約1500mm，高度約150mm。現有技術生產的石英玻璃錠存在生產周期長、尺寸較小、生產成本高等問題，不利于能源資源的節(jié)約與保護。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的是針對現有技術生產的石英玻璃錠存在生產周期長、尺寸較小、生產成本高等問題，發(fā)明一種電熔法生產半導體技術用大尺寸石英玻璃錠的方法。
本發(fā)明的技術方案是：
一種電熔法生產半導體技術用大尺寸石英玻璃錠的方法，其特征是它包括以下步驟：
一、投料：根據最終產品尺寸計算出所需的石英砂原料重量，并按計算重量的105-110%的量投入到大尺寸坩堝內，封裝熔煉爐；
二、預抽真空；將爐內真空度抽至≤10pa；
三、一次升溫：以200~300℃/h的升溫速率將爐內溫度從室溫逐漸升高至1500~1600℃并恒溫4~8h，直到石英砂原料充分進行晶型轉變并完全排氣；
四、二次升溫：繼續(xù)升高溫度至1900~2000℃并恒溫30~40h，將石英砂原料全部轉化為石英玻璃熔體；
五、加壓均化：向熔煉爐充入氮氣或氬氣，使爐內壓力達到2~2.5mpa，并保持2~3h使石英玻璃熔體內部充分均勻一致化，消除未熔顆粒；
六、退火：以40~60℃/h的降溫速率將爐內溫度降至1150~1200℃范圍，保持3~5h使固態(tài)的石英玻璃錠進行充分退火出去殘余應力；
七、緩慢冷卻：以12~15℃/h的降溫速率繼續(xù)緩慢降溫，防止石英錠內部形成新的應力；
八、快速冷卻：以30~40℃/h的降溫速率快速降溫至室溫，取出得到所需的玻璃錠。
所述的一次升溫最佳溫度為1550℃。
所述的二次升溫升最佳溫度為1950℃。
所述的大尺寸石英玻璃錠的直徑1800mm，高度不小于650mm。
所述坩堝的內部形狀與最終成型玻璃錠的外形相匹配。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明具有生長周期短，節(jié)能效果明顯，同比可節(jié)能40%，能生產出較現有方法大1倍以上的大尺寸玻璃錠。
本發(fā)明為大尺寸玻璃錠制造提供了全新的制造方法。
本發(fā)明突破了傳統石英制品制造方式的束縛，利用坩堝作為成型模具，實現了工藝上的突破。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
一種電熔法生產半導體技術用大尺寸石英玻璃錠的方法，它包括以下步驟：
1、投料：將重約3900~4500kg（石英錠重量較石英砂會有3%~5%的損耗）石英砂原料投入到大尺寸坩堝（內腔形狀與所需玻璃錠的外形相匹配，）內，封裝熔煉爐。
2、預抽真空；將爐內真空度抽至≤10pa。
3、升溫：以200~300℃/h的升溫速率將爐內溫度從室溫逐漸升高至1500~1600℃（最佳為1550℃）。
4、恒溫：保持4~8h，直到石英砂原料充分進行晶型轉變并完全排氣。
5、升溫：繼續(xù)升高溫度至1900~2000℃（最佳為1950℃）。
6、恒溫：保持溫度30~40h，將石英砂原料全部轉化為石英玻璃熔體。
7、加壓均化：向熔煉爐充入氮氣或氬氣，使爐內壓力達到2~2.5mpa，并保持2~3h使石英玻璃熔體內部充分均勻一致化，消除未熔顆粒。
8、退火：以40~60℃/h的降溫速率將爐內溫度降至1150~1200℃范圍，保持3~5h使固態(tài)的石英玻璃錠進行充分退火出去殘余應力。
9、緩慢冷卻：以12~15℃/h的降溫速率繼續(xù)緩慢降溫，防止石英錠內部形成新的應力。
10、快速冷卻：以30~40℃/h的降溫速率快速降溫至室溫。
將成型冷卻后的石英玻璃錠取出進行必要的機械加工即得到所需的成品。
本發(fā)明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。