[實用新型]一種疏松體光纖預制棒一體化燒結(jié)脫氣的設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020110325.2
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN201665620U
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛濟萍;沈一春;朱兆章;薛馳;謝康;莊衛(wèi)星;錢宜剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中天科技精密材料有限公司
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型一種疏松體光纖預制棒一體化燒結(jié)脫氣的設(shè)備涉及的一種單模光纖預制棒的制造設(shè)備，具體的說是一種將疏松體光纖預制棒的玻璃化和脫氣同時進行的設(shè)備及其方法。使用該設(shè)備及其方法制造光纖預制棒，一方面能縮短制造周期，提高設(shè)備利用率，同時氦氣用量大大降低，從而降低光纖預制棒的生產(chǎn)成本；另一方面使用該方法制得的光纖預制棒氣泡較少，合格率高且性能穩(wěn)定。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的光纖預制棒制造方法中，軸向氣相沉積法(VAD)和外部氣相沉積法(OVD)是制備低水峰光纖預制棒性價較高的的兩種工藝。眾所周知這兩種低水峰光纖預制棒的制造方法均涉及到燒結(jié)工序，即由粉末堆積體轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞑Ａw，這是光纖預制棒是否為低水峰光纖預制棒的關(guān)鍵。

隨著光纖預制棒技術(shù)的發(fā)展，目前均使用兩步法制造光纖預制棒，即先制造芯棒，再在芯棒外面沉積包層而制得光纖預制棒。現(xiàn)以VAD制造芯棒和OVD制造光纖預制棒包層對預制棒制造工藝作簡要介紹：

先利用氫氧焰使SiCl₄原料發(fā)生高溫水解反應生成大尺寸粉末芯棒，然后將粉末芯棒燒結(jié)為透明芯棒，將芯棒置于氣體擴散爐中進行脫氣處理以消除其內(nèi)部氣泡，再使用氫氧焰或石墨爐加熱芯棒將其延伸至一定小直徑的芯棒，至此芯棒制造完成。

使用OVD方法在小直徑芯棒外表面沉積一定量的SiO₂粉末制得粉末光纖預制棒，然后使用與芯棒燒結(jié)相同的方法將粉末預制棒燒結(jié)成透明預制棒，再經(jīng)過脫氣處理后即制得光纖預制棒。

為便于說明，首先對相關(guān)名詞作如下解釋：

脫羥基：去除光纖預制棒中的吸附水和其它形式羥基的過程，也可稱之為脫水。

玻璃化：將粉末光纖預制棒轉(zhuǎn)變?yōu)槌赏该鞴饫w預制棒。

脫氣：驅(qū)除光纖預制棒中的空氣、氦氣、氯氣等氣體。

中國發(fā)明專利ZL03128870.7里描述了一種粉末棒燒結(jié)方法。先將制得的粉末光纖預制棒置于1100～1300℃的氯氣或含氘氣的氯氣氛圍中脫羥基，然后關(guān)閉氯氣通入氦氣，將溫度提高至1500～1700℃，對光纖預制棒進行燒結(jié)使之玻璃化。

中國發(fā)明專利03140641.6里也描述了一種粉末棒燒結(jié)方法。先將制得的粉末光纖預制棒置于1100℃的環(huán)境中通入氯氣除去粉末棒中的羥基，然后將溫度調(diào)整至800～1200℃，關(guān)閉氯氣后開啟氦氣，驅(qū)除粉末棒中的水氣和氯氣，最后將溫度調(diào)整至1500℃將粉末棒在氦氣氛圍中玻璃化。

該方法可制得低水峰光纖預制棒，但在光纖預制棒玻璃化后，部分氣體會殘留在光纖預制棒內(nèi)部而表現(xiàn)為氣泡。氣體來源有兩個方面，一方面是用于脫水的氯氣會部分殘留在預制棒內(nèi)部；另一方面粉末光纖預制棒的玻璃化過程是在氦氣氛圍進行的，因此會有部分氦氣殘留在預制棒內(nèi)部。氣泡的存在會給后續(xù)的光纖拉絲帶來光纖直徑波動等一系列的問題；

中國發(fā)明專利CN97116117.8提供了一種去除光纖預制棒中氣泡的方法，將光纖預制棒置于800℃的石墨爐中利用氣體的熱擴散原理去除光纖預制棒中的氣泡。然而使用此方法去除光纖預制棒中的氣泡，勢必要增加脫氣設(shè)備，從而增加光纖預制棒的生產(chǎn)成本；同時使用此方法脫氣，為達到理想的效果需要較長的時間，這將延長光纖預制棒的制作周期。

使用常規(guī)方法燒結(jié)光纖預制棒需要大量氦氣，而氦氣作為不可再生的資源性氣體，已探明儲量正日益損耗，氦氣價格正在逐步上漲，在一定程度上增加了光纖預制棒的制造成本。中國發(fā)明專利CN97190756.0提供了一種氦氣再循環(huán)系統(tǒng)，從而減少光纖預制棒生產(chǎn)過程中氦氣用量，降低生產(chǎn)成本。但這種方法需要增加一套氦氣回收凈化系統(tǒng)，初期投入較大。

中國發(fā)明專利200410041908.3描述了一種粉末光纖預制棒的燒結(jié)設(shè)備，該設(shè)備可應用于上文所提燒結(jié)方法，但是由于石英爐芯管在高溫條件下機械強度受到限制，無法對粉末預制棒所處環(huán)境進行抽真空處理。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種疏松體光纖預制棒一體化燒結(jié)脫氣的設(shè)備，采用該設(shè)備制備光纖預制棒它有三個好處：一是解決了現(xiàn)有燒結(jié)方法制得的光纖預制棒內(nèi)部殘留氣泡問題；二是將脫氣過程融入在光纖預制棒的玻璃化過程中，無需額外增加設(shè)備和工序；三是相對于現(xiàn)有燒結(jié)方法可節(jié)約大量氦氣。因此本實用新型消除了光纖預制棒內(nèi)部殘留的氣泡的同時降低了光纖預制棒的生產(chǎn)成本。