[發(fā)明專利]超低水峰光纖預(yù)制棒制造中高純玻璃管與金屬管的連接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210577141.0
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103011625A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝康;周建峰;錢宜剛;湯明明;沈一春;薛濟(jì)萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中天科技精密材料有限公司
• 主分類號: C03C29/00
• 分類號: C03C29/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明超低水峰光纖預(yù)制棒制造中高純玻璃管與金屬管的連接方法涉及的是光纖預(yù)制棒制造領(lǐng)域，通過采用氧化浸潤法實現(xiàn)燒結(jié)系統(tǒng)中所有玻璃管與金屬管之間的無縫封接，取代用軟管（如：特氟龍管）連接金屬管和玻璃管連接的方法，減少燒結(jié)系統(tǒng)中可以附著水分的面積，從而降低燒結(jié)芯棒中水分的含量，達(dá)到低水峰光纖預(yù)制棒生產(chǎn)要求。

背景技術(shù)

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(yù)制棒常用的兩種工藝。這兩種低水峰光纖預(yù)制棒的制造方法均涉及到燒結(jié)工序，使粉末疏松體在高溫下融縮為透明玻璃體，該工序決定了生產(chǎn)預(yù)制棒是否符合低水峰預(yù)制棒要求。

燒結(jié)工序分為脫羥和玻璃化兩步先后進(jìn)行，在脫羥過程中通入Cl₂除去粉末棒中含有的水分和羥基，玻璃化過程為保證燒結(jié)后玻璃棒的透明度只通入氦氣，He在通入設(shè)備內(nèi)時經(jīng)過純化，以降低其中的水分含量。

脫羥和玻璃化過程都在1000℃以上，為保證光纖的衰減要求，在生產(chǎn)過程中既不能引入水分同時也不能引入金屬雜質(zhì)，所以燒結(jié)爐除爐體是金屬外，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為石墨和石英，尤其是芯棒燒結(jié)反應(yīng)的腔體采用的是高純度的石英玻璃。

燒結(jié)過程中所用到的氣體通過金屬管道輸送到石英爐芯管前端，然后通過軟管連接金屬管道和石英爐芯管。因為軟管有相對金屬和玻璃大的比表面積，軟管的長度影響了燒結(jié)后芯棒拉絲的水峰，尤其是在其他條件不存在影響的時候，特氟龍軟管的長度更是起到?jīng)Q定性的作用。

中國發(fā)明專利200410041908.3和200610008534.4里描述了一種疏松體光纖預(yù)制棒的燒結(jié)裝置，其所使用的燒結(jié)管底部有一個導(dǎo)氣口，但對導(dǎo)氣口的形狀設(shè)計及與外部氣體管道的連接方式?jīng)]有描述，現(xiàn)在廠家基本都采用便捷的軟管過渡連接金屬管和玻璃管的方法，這給燒結(jié)系統(tǒng)埋下了較易引進(jìn)了水分的隱患，不能保證生產(chǎn)出超低水峰的光纖預(yù)制棒。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對上述不足之處，提供一種超低水峰光纖預(yù)制棒制造中高純玻璃管與金屬管的連接方法，采用氧化浸潤法，實現(xiàn)玻璃和金屬的高密封性封接，取代整個燒結(jié)系統(tǒng)中用軟管過渡連接金屬管道和玻璃管道的方式，能保證生產(chǎn)出超低水峰的光纖預(yù)制棒。

超低水峰光纖預(yù)制棒制造中高純玻璃管與金屬管的連接方法是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

超低水峰光纖預(yù)制棒制造中高純玻璃管與金屬管的連接方法步驟如下：

1、通過氫氧火焰加熱將玻璃爐芯管下方進(jìn)氣口連接玻璃管彎折成直角玻璃管，便于與金屬管道連接，彎管改造分為三個過程預(yù)熱加工及拋光，首先以150～200?L?/min?H₂加上70～90?L?/min?O₂的氫氧火焰給進(jìn)氣口連接玻璃管預(yù)熱8～10?min，當(dāng)進(jìn)氣口連接玻璃管表面發(fā)白之后用撥火管將進(jìn)氣口連接玻璃管彎折90°，彎折完成后將H₂調(diào)為50～80?L?/min，O₂調(diào)為20～30?L?/min沿著進(jìn)氣口連接玻璃管末端的方向單向拋光5～8min，然后關(guān)閉火焰進(jìn)行冷卻，即彎折成直角玻璃管。

2、????????應(yīng)力及彎管表面狀態(tài)檢查

將彎折后的直角玻璃管在應(yīng)力儀下進(jìn)行檢查，確認(rèn)加工后沒有殘存的應(yīng)力，同時直角玻璃管表面無微裂紋存在；

3、為避免在焊接過程中金屬管道表面的雜質(zhì)滲入焊接處，需對金屬管道內(nèi)外表面進(jìn)行電化學(xué)拋光，首先用20～30ml的雙氧水加上15～20ml的氫氟酸HF配上20～30ml的水，配成拋光溶液，將待拋光的直角玻璃管放入拋光液中拋光10min之后將直角玻璃管取出吹干，檢查表面狀況，表面無平整無變形即可使用。

4、將清洗、表面預(yù)處理后的金屬管道套裝在清洗彎折成直角玻璃管的進(jìn)氣口連接管端部；

5、采用氣焊機(jī)焊槍，通過焊機(jī)高溫下實現(xiàn)金屬管與直角玻璃管的封接，氣焊機(jī)焊槍焊接溫度為1350～1400℃。

6、對于焊接后的金屬玻璃連接接頭需要進(jìn)行檢測和潤洗以保證管道的密封性和內(nèi)部的清潔，避免在預(yù)制棒生產(chǎn)過程中引入雜質(zhì)造成衰減增加。密封后采取漏率檢測的方法檢查焊縫的密封性，因為焊接后需要通入氯氣Cl₂潤洗，在通入Cl₂時檢測接頭處有無Cl₂滲漏加以判斷，無Cl₂滲漏焊接合格。

所述的玻璃爐芯管和進(jìn)氣口連接玻璃管選用高純玻璃管。

金屬與玻璃的連接要求有相近的膨脹系數(shù)，金屬表面經(jīng)過相應(yīng)的處理，玻璃與金屬表面有良好的潤濕效果。