CN106122776B - 量子点光条的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了量子点光条的生产方法。该方法包括如下步骤：提供量子点胶与玻璃管，将所述玻璃管的开口端朝下，将量子点胶由该开口端装入所述玻璃管中，然后在玻璃管内充入保护气，在玻璃管内形成气体栓塞；将装有量子点胶的玻璃管置于真空箱中，真空箱置于红外加热炉中，将真空箱抽真空，然后在真空箱内充入保护气，将红外加热炉升温；将玻璃管由真空箱内取出，将玻璃管的开口端置于第一加热源处加热，将玻璃管的开口端加热融化烧结；将玻璃管置于具有第二加热源的退火腔中，将退火腔抽真空，然后充入保护气，将第二加热源加热即得。本发明所述量子点光条的生产方法，可将量子点灌封至玻璃管内，且玻璃管内不会进入空气，不会发生氧化。
Description
技术领域
本发明涉及量子点光条的技术领域，具体涉及量子点光条的生产方法。
背景技术
量子点是具有荧光的一系列纳米粒子，其通常为1-20纳米的范围内、并具有晶体结构的材料。量子点具有尺寸可调的光学特性、高量子效率、相对窄的半峰宽和抗光降解性。作为新一代发光材料，量子点正被应用于LED显示中。量子点管的光电特性很独特，它受到电或光的刺激，会根据量子点的直径大小，发出各种不同颜色的非常纯正的高质量单色光。而量子点应用到显示技术的主要原理，是通过纯蓝光源，激发量子点管中不同尺寸的量子点晶体，从而释放纯红光子和纯绿光子，并与剩余的纯蓝光投射到呈像***上面，这样就可以借助量子点发出能谱集中、非常纯正的高质量红/绿单色光，完全超越传统LED背光的荧光粉发光特性，实现更佳的成像色彩。
然而其量子点管里面的量子点胶体材料非常特殊，易于与空气中的氧气和水发生反应，所以必须将其置于绝氧绝水的密闭空间中，这就形成了一个难点，如何将量子点材料灌封到密闭的玻璃管中，且玻璃管中不能有水分和空气，是当前要解决的技术难题。
发明内容
基于此，本发明提供一种可将量子点灌封至玻璃管内，并防止空气进入玻璃管的量子点光条的生产方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种量子点光条的生产方法，其包括如下步骤：提供量子点胶与玻璃管，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端朝下，将量子点胶由该开口端装入所述玻璃管中，然后在玻璃管内充入保护气，在玻璃管内形成气体栓塞；
将上述装有量子点胶的玻璃管置于真空箱中，真空箱置于红外加热炉中，将真空箱抽真空，然后在真空箱内充入保护气，将红外加热炉升温至150℃-200℃，加热第一预设时间；
将玻璃管由真空箱内取出，将玻璃管的开口端置于第一加热源处加热第二预设时间，将玻璃管的开口端加热融化烧结；
将玻璃管置于具有第二加热源的退火腔中，将退火腔抽真空，然后充入保护气，将第二加热源加热至80℃-90℃，保温第三预设时间，取出玻璃管，即得所述量子点光条。
在其中一些实施例中，所述步骤：提供量子点胶与玻璃管，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端朝下，开启将量子点胶由开口端装入所述玻璃管中的步骤包括：提供量子点胶、玻璃管以及灌装罐，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端朝下伸入灌装罐中，将灌装罐抽真空，并向灌装罐中注入量子点胶，量子点胶由玻璃管的开口端装入玻璃管中。
在其中一些实施例中，所述灌装罐抽真空至真空度为7*10-2Mpa-5*10-2Mpa。
在其中一些实施例中，所述保护气为氮气，充入保护气至真空箱或退火腔达到0.7-1.0个大气压。
在其中一些实施例中，所述第一加热源为氢氧发生器，所述氢氧发生器的加热温度为1900℃-2100℃，加热至所述玻璃管的管口熔融。
本发明还采用如下技术方案：
一种量子点光条的生产方法，其包括如下步骤：
提供量子点光条的生产装置，包括：灌装机构、烘烤机构以及封口机构，所述灌装机构包括灌装罐、供液罐、第一真空泵、第二真空泵以及第一保护气罐与第二保护气罐，所述灌装罐包括罐本体与密封块，所述罐本体具有开口，所述密封块位于所述罐本体的开口处并设有第一穿孔，所述第一穿孔与所述开口同轴心，所述灌装罐与第一保护气罐以及所述第一真空泵连通；所述供液罐与所述灌装罐通过管道连接，所述管道上设有送液阀，所述供液罐与所述第二保护气罐以及所述第二真空泵连通；所述烘烤机构包括真空箱、红外加热炉、第四保护气罐与第三真空泵，所述真空箱位于所述红外加热炉内并与所述第三真空泵连通，所述真空箱内设有若干充气管，所述充气管与所述第四保护气罐连通；所述封口机构包括固定架、第一加热源、退火腔、第四真空泵、第三保护气罐以及第二加热源，所述第一加热源置于所述固定架的下方；所述第二加热源置于所述退火腔内，所述第三保护气罐以及第四真空泵均与所述退火腔连通；
提供量子点胶与玻璃管，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端由密封块伸入灌装罐中，开启第一真空泵将灌装罐抽真空，开启第二真空泵将供液罐抽真空，然后开启第二保护气罐向供液罐中充入氮气，然后打开供液阀，供液罐向灌装罐中注入量子点胶，灌装罐中的量子点胶液位高于玻璃管的开口端时，量子点胶由玻璃管的开口端装入玻璃管中，量子点胶充满玻璃管后开启第一保护气罐向灌装罐中充入氮气，氮气进入玻璃管，在玻璃管中形成氮气栓塞；
将装有量子点胶的玻璃管置于真空箱中，通过第三真空泵将真空箱抽真空，然后通过第四保护气罐在真空箱的充气管内充入保护气，将红外加热炉升温至150℃-200℃，加热第一预设时间；
将玻璃管由真空箱内取出并置于固定架上，第一加热源加热玻璃管第二预设时间，将玻璃管的开口端加热融化烧结；
将玻璃管置于具有第二加热源的退火腔中，第四真空泵将退火腔抽真空，然后通过第三保护气罐在退火腔内充入保护气，将第二加热源加热至80℃-90℃，保温第三预设时间，取出玻璃管，即得所述量子点光条。
在其中一些实施例中，所述真空箱内还设有石英托架，所述玻璃管置于所述石英托架上。
在其中一些实施例中，所述供液罐抽真空至真空度为7*10-2Mpa-5*10-2Mpa。
在其中一些实施例中，所述保护气为氮气，充入保护气至真空箱或退火腔达到0.7-1.0个大气压。
在其中一些实施例中，所述第一加热源为氢氧发生器，所述氢氧发生器的加热温度为1900℃-2100℃，加热至所述玻璃管的管口熔融。
本发明所述量子点光条的生产方法，采用灌装、烘烤、封口以及退火等步骤，首先将量子点胶灌装到玻璃管内，充气形成气体栓塞，然后再置于严格的真空环境下进行烘烤，再进行熔融封口，然后退火，过程中严格控制气压和温度，从而将量子点胶封装在玻璃管内，形成量子点光条，过程中不会氧化反应，也不会进入空气和水分。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例所述的量子点光条的生产装置的灌装机构结构示意图；
图2是图1所述的灌装机构的灌装罐结构示意图；
图3是本发明一较佳实施例所述的量子点光条的生产装置的烘烤机构结构示意图；
图4是本发明一较佳实施例所述的量子点光条的生产装置的封口机构中的传送带、固定架以及第一加热源配合的结构示意图；
图5是本发明一较佳实施例所述的量子点光条的生产装置的的封口机构中的退火腔结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合附图对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明所述的量子点光条的生产方法，包括如下步骤：
提供量子点胶与玻璃管，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端朝下，将量子点胶由开口端装入所述玻璃管中，然后在玻璃管内充入保护气，在玻璃管内形成气体栓塞；
将装有量子点胶的玻璃管置于真空箱中，真空箱置于红外加热炉中，将真空箱抽真空，然后在真空箱内充入保护气，将红外加热炉升温至150℃-200℃，加热第一预设时间；
将玻璃管由真空箱内取出，将玻璃管的开口端置于第一加热源处加热第二预设时间，将玻璃管的开口端加热融化烧结；
将玻璃管置于具有第二加热源的退火腔中，将退火腔抽真空，然后充入保护气，将第二加热源加热至80℃-90℃，保温第三预设时间，取出玻璃管，即得所述量子点光条。
其中，所述提供量子点胶与玻璃管，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端朝下，开启将量子点胶由开口端装入所述玻璃管中的步骤具体是：提供量子点胶、玻璃管以及灌装罐，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端朝下伸入灌装罐中，将灌装罐抽真空，并向灌装罐中注入量子点胶，量子点胶由玻璃管的开口端装入玻璃管中，充满后向灌装罐中充入氮气，在玻璃管中形成氮气栓塞。
其中的供液罐抽真空至真空度为7*10-2Mpa-5*10-2Mpa。
其中的保护气为氮气，充入保护气至真空箱或退火腔达到0.7-1.0个大气压。
其中的第一加热源为氢氧发生器，所述氢氧发生器的加热温度为1900℃-2100℃，加热至所述玻璃管的管口熔融。
还可采用如下技术方案：
提供量子点光条的生产装置，包括：灌装机构、烘烤机构以及封口机构，所述灌装机构包括灌装罐、供液罐、第一真空泵、第二真空泵以及第一保护气罐与第二保护气罐，所述灌装罐包括罐本体与密封块，所述罐本体具有开口，所述密封块位于所述罐本体的开口处并与所述开口同轴心，所述灌装罐与第一保护气罐以及所述第一真空泵连通；所述供液罐与所述灌装罐通过管道连接，所述管道上设有送液阀，所述供液罐与所述第二保护气罐以及所述第二真空泵连通；所述烘烤机构包括真空箱、红外加热炉、第四保护气罐与第三真空泵，所述真空箱位于所述红外加热炉内并与所述第三真空泵连通，所述真空箱内设有若干充气管，所述充气管与所述第四保护气罐连通；所述封口机构包括固定架、第一加热源、退火腔、第四真空泵、第三保护气罐以及第二加热源，所述第一加热源置于所述固定架的下方；所述第二加热源置于所述退火腔内，所述第三保护气罐以及第四真空泵均与所述退火腔连通；
提供量子点胶与玻璃管，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端由密封块伸入灌装罐中，开启第一真空泵将灌装罐抽真空，开启第二真空泵将供液罐抽真空，然后开启第二保护气罐向供液罐中充入氮气，然后打开供液阀，供液罐向灌装罐中注入量子点胶，灌装罐中的量子点胶液位高于玻璃管的开口端时，量子点胶由玻璃管的开口端装入玻璃管中，量子点胶充满玻璃管后开启第一保护气罐向灌装罐中充入氮气，氮气进入玻璃管，在玻璃管中形成氮气栓塞；
将装有量子点胶的玻璃管置于真空箱中，通过第三真空泵将真空箱抽真空，然后通过第四保护气罐在真空箱的充气管内充入保护气，将红外加热炉升温至150℃-200℃，加热第一预设时间；
将玻璃管由真空箱内取出并置于固定架上，第一加热源加热玻璃管第二预设时间，将玻璃管的开口端加热融化烧结；
将玻璃管置于具有第二加热源的退火腔中，第四真空泵将退火腔抽真空，然后通过第三保护气罐向退火腔中充入保护气，将第二加热源加热至80℃-90℃，保温第三预设时间，取出玻璃管，即得所述量子点光条。
其中，所述真空箱内还设有石英托架，所述玻璃管置于所述石英托架上。
上述方法采用如下生产装置进行：
量子点光条的生产装置，包括：灌装机构、烘烤机构以及封口机构，所述灌装机构包括灌装罐、供液罐、第一真空泵、第二真空泵以及第一保护气罐与第二保护气罐，所述灌装罐包括罐本体与密封块，所述罐本体具有开口，所述密封块位于所述罐本体的开口处并设有第一穿孔，所述第一穿孔与所述开口同轴心，所述灌装罐与第一保护气罐以及所述第一真空泵连通；所述供液罐与所述灌装罐通过管道连接，所述管道上设有送液阀，所述供液罐与所述第二保护气罐以及所述第二真空泵连通；所述烘烤机构包括真空箱、红外加热炉、第四保护气罐与第三真空泵，所述真空箱位于所述红外加热炉内并与所述第三真空泵连通，所述真空箱内设有若干充气管，所述充气管与所述第四保护气罐连通；所述封口机构包括固定架、第一加热源、退火腔、第四真空泵、第三保护气罐以及第二加热源，所述第一加热源置于所述固定架的下方；所述第二加热源置于所述退火腔内，所述第三保护气罐以及第四真空泵均与所述退火腔连通。真空箱内设有用于承托所述玻璃管的石英托架。
以下将通过实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例
请参照图1至图5，提供量子点光条的生产装置，包括：灌装机构10、烘烤机构20以及封口机构30。灌装机构10用于将量子点胶装入玻璃管中，烘烤机构20用于对玻璃管40进行烘烤，封口机构30用于将玻璃管的开口端进行封口。
请参照图1与图2，灌装机构10包括灌装罐12、供液罐13、第一真空泵14、第二真空泵15以及第一保护气罐16与第二保护气罐17，灌装罐12包括罐本体121与密封块122，罐本体121具有开口，密封块122位于罐本体121的开口处且密封块122中部设有第一穿孔，该第一穿孔与该开口同轴心设置，玻璃管穿过密封块122通入罐本体121内。在本实施例中，灌装罐12还包括压块123以及一压紧机构124，压块123置于密封块122上，中间开设有第二穿孔，该第二穿孔与第一穿孔同轴心，压紧机构124用于压紧压块123。压紧机构124包括一压杆125、位于所述压杆125第一端的压紧块126以及位于所述压杆125第二端的把手127，压紧块126位于压块123上，压紧块126的中部设有第三穿孔，第三穿孔与第一穿孔同轴心，玻璃管40依次穿过压紧块126、压块123以及密封块122，进入罐本体121内。压动把手127时，压紧块126可对压块123施加压力，使得压块123压紧密封块122，密封块122受力收缩，套紧玻璃管40，从而对玻璃管40与罐本体121的连接处进行密封。灌装罐12与第一保护气罐16以及第一真空泵14连通，第一真空泵14开启时，抽空灌装罐12内的空气，形成真空灌装罐。第一保护气罐16打开时向灌装罐12内通入保护气体。该保护气体为氮气。供液罐13与灌装罐12通过管道18连接，该管道18上设有送液阀19，当需要灌装时，打开送液阀19，灌装完成时，关闭送液阀19。供液罐13与第二保护气罐17以及第二真空泵15连通，第二真空泵15开启时，抽空供液罐13内的空气，第二保护气罐17打开时向供液罐13内通入保护气体。该保护气体为氮气。供液罐13与灌装罐12分别连接真空泵和高纯氮气，既是控制液面高的动力来源，也是提供保护量子点材料的环境保护控制手段。通过控制灌装罐12的液面高度实现向预真空的玻璃管40内灌注量子点胶，由于量子点胶的比重与水接近，理论上真空条件下可灌装10米高的玻管，因此可以轻松实现灌装工作，常规产品灌装高度小于600mm。供液罐13的真空功能还能够有效去除量子点胶内的细微气泡，保障了灌装玻璃管40内没有因加热而产生的气泡，保障了产品质量。
请参照图3，烘烤机构20包括真空箱21、红外加热炉22、第四保护气罐27与第三真空泵23，真空箱21位于红外加热炉22内并与第三真空泵24连通，真空箱21内设有若干充气管25，充气管25与第四保护气罐27连通，用于通过第四保护气罐27充保护气体，保证真空箱21内具有确切的真空度，更加有利于烘干步骤的进行。红外加热炉22的内壁设有红外加热炉管221，发出红外线，进行红外加热，红外加热用在这里可保证长时间的加热效果，且加热稳定。在真空箱21内充气管25内充入保护气体，此处为氮气。保护气体维持真空箱21内的真空环境，在烘烤过程中有效保持任意真空度在一个稳定水准12小时。真空箱21内还设有石英托架26，石英托架26用于承托玻璃管40，将玻璃管40保持在真空箱21内，还起到起到玻璃管40和平和温度的功能。在真空箱21外壁上还包覆有保温层28，用于保温。
请参照图4与图5，封口机构30包括传送带31、固定架32、第一加热源33、退火腔34、第四真空泵35、第三保护气罐36以及第二加热源37，固定架32固定于传送带31上，随着传送带31运行而移动。第一加热源33置于传送带31的下方，用于加热固定架32上放置的玻璃管40，第一加热源33加热玻璃管40的开口端，将开口端进行熔融，冷却后达到封口的效果。第二加热源37置于退火腔34内，第四真空泵35、第三保护气罐36均与退火腔34连通，封口后的玻璃管40置于退火腔34内，第四真空泵35将退火腔34内抽真空后，再通过第三保护气罐36通入保护气体，该保护气体为高纯氮气。第二加热源37将玻璃管40加热进行退火。第二加热源37的温度低于第一加热源33的温度，由此升温、降温过程，达到退火的目的。第一加热源33为氢氧发生器，发出高温的氢氧焰。第二加热源37为普通加热装置。在退火腔34内设置支撑架38，玻璃管40置于支撑架38上。
通过上述装置生产量子点光条的方法为：
提供量子点胶与玻璃管40，玻璃管40的一端开口，另一端封闭，因此具有开口端与封闭端，将玻璃管40的开口端由密封块122伸入灌装罐12中，开启第一真空泵14将灌装罐12抽真空。通过第二真空泵15将供液罐13中的空气部分抽真空，然后再通过第二保护气罐17向供液罐13中充入高纯氮气保护气，保护量子点胶内不进入空气和其他杂质。开启送液阀19，供液罐13向灌装罐13中注入量子点胶，由于灌装罐12与供液罐13同样是真空环境，灌装罐12内的液位上升，灌装罐12中的量子点胶液位高于玻璃管40的开口端时，量子点胶由玻璃管40的开口端装入玻璃管40中，量子点胶充满玻璃管后开启第一保护气罐16向灌装罐12中充入氮气，氮气进入玻璃管40的开口端，在玻璃管40的开口端处形成氮气栓塞，使得空气不进入玻璃管40内。灌装罐12与供液罐13的真空度均保持在7*10-2Mpa-5*10-2Mpa，具体为6*10-2Mpa。
将装有量子点胶的玻璃管40置于真空箱21中(移动过程中玻璃管40的开口端朝下)，开启第三真空泵24将真空箱21抽真空，然后开启第四保护气罐27在真空箱21的充气管25内充入高纯氮气，将红外加热炉22的加热炉管221开启，升温至150℃-200℃，加热第一预设时间，该第一预设时间为2min-30min，玻璃管40内的量子点胶加热固化。在本实施例中，玻璃管40置于真空箱21中的石英托架26上，石英托架26用于承托玻璃管40，将玻璃管40保持在真空箱21内，还起到起到玻璃管40和平和温度的功能。真空箱21的真空度为0.7-1.0个大气压，具体是0.8个大气压。
将玻璃管40由真空箱21内取出并置于固定架32上，玻璃管40的开口端朝下，传送带31将玻璃管40驱动至氢氧发生器33处，加热玻璃管40的开口端第二预设时间，该第二预设时间为0.5min-10min，加热至玻璃管40的开口端加热融化烧结，从而达到封口的目的。再将玻璃管40置于具有第二加热源37的退火腔34中，第四真空泵35将退火腔34抽真空，然后第三保护气罐36向退火腔34中充入高纯氮气，将第二加热源37加热至80℃-90℃，保温第三预设时间，该第三预设时间为0.5min-30min，根据玻璃管40的状态进行调整。第二加热源37的温度低于第一加热源33的温度，由此升温、降温过程，达到退火的目的。取出玻璃管40，即得量子点光条。氢氧发生器的加热温度为1900℃-2100℃。第二加热源加热至80℃-90℃。
需要说明的是，在量子点胶灌装完成后的后续步骤中，均需要将玻璃管40的开口朝下进行，以防止氮气从玻璃管40逸出，而空气进入玻璃管40内。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种量子点光条的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供量子点光条的生产装置，包括：灌装机构、烘烤机构以及封口机构，所述灌装机构包括灌装罐、供液罐、第一真空泵、第二真空泵以及第一保护气罐与第二保护气罐，所述灌装罐包括罐本体与密封块，所述罐本体具有开口，所述密封块位于所述罐本体的开口处并设有第一穿孔，所述第一穿孔与所述开口同轴心，所述灌装罐与第一保护气罐以及所述第一真空泵连通；所述供液罐与所述灌装罐通过管道连接，所述管道上设有送液阀，所述供液罐与所述第二保护气罐以及所述第二真空泵连通；所述烘烤机构包括真空箱、红外加热炉、第四保护气罐与第三真空泵，所述真空箱位于所述红外加热炉内并与所述第三真空泵连通，所述真空箱内设有若干充气管，所述充气管与所述第四保护气罐连通；所述封口机构包括固定架、第一加热源、退火腔、第四真空泵、第三保护气罐以及第二加热源，所述第一加热源置于所述固定架的下方；所述第二加热源置于所述退火腔内，所述第三保护气罐以及第四真空泵均与所述退火腔连通；
提供量子点胶与玻璃管，所述玻璃管一端开口，另一端封闭，将所述玻璃管的开口端由密封块伸入灌装罐中，开启第一真空泵将灌装罐抽真空，开启第二真空泵将供液罐抽真空，然后开启第二保护气罐向供液罐中充入氮气，然后打开供液阀，供液罐向灌装罐中注入量子点胶，灌装罐中的量子点胶液位高于玻璃管的开口端时，量子点胶由玻璃管的开口端装入玻璃管中，量子点胶充满玻璃管后开启第一保护气罐向灌装罐中充入氮气，氮气进入玻璃管，在玻璃管中形成氮气栓塞；
将装有量子点胶的玻璃管置于真空箱中，通过第三真空泵将真空箱抽真空，然后通过第四保护气罐在真空箱的充气管内充入保护气，将红外加热炉升温至150℃-200℃，加热第一预设时间；
将玻璃管由真空箱内取出并置于固定架上，第一加热源加热玻璃管第二预设时间，将玻璃管的开口端加热融化烧结；
将玻璃管置于具有第二加热源的退火腔中，第四真空泵将退火腔抽真空，然后通过第三保护气罐在退火腔中充入保护气，将第二加热源加热至80℃-90℃，保温第三预设时间，取出玻璃管，即得所述量子点光条。
2.根据权利要求1所述的量子点光条的生产方法，其特征在于，所述真空箱内还设有石英托架，所述玻璃管置于所述石英托架上。
3.根据权利要求1所述的量子点光条的生产方法，其特征在于，所述供液罐抽真空至真空度为7*10-2Mpa-5*10-2Mpa。
4.根据权利要求1所述的量子点光条的生产方法，其特征在于，所述保护气为氮气，充入保护气至真空箱或退火腔达到0.7-1.0个大气压。
5.根据权利要求1所述的量子点光条的生产方法，其特征在于，所述第一加热源为氢氧发生器，所述氢氧发生器的加热温度为1900℃-2100℃，加热至所述玻璃管的管口熔融。
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