[發明專利]多孔質玻璃母材的熱屏蔽構件及燒結方法

有效

• 申請號: 201310012690.8
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103214180A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 吉田真
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

【技術領域】

本發明涉及一種適于對成為光纖原材的多孔質玻璃母材進行燒結并脫水及透明玻璃化時使用的多孔質玻璃母材的熱屏蔽構件及燒結方法。

【背景技術】

光纖是將以石英玻璃為主要成分的多孔質玻璃母材作為原材。燒結多孔質玻璃母材，將該脫水及透明玻璃化而成的光纖母材延伸成規定的直徑，如此所成的物體被稱之為光纖預成型件，將其用拉線機拉成線則得到光纖。

以往，為了制造多孔質玻璃母材，提出了各種方法。在這些方法中，外氣相沉積法(OVD：Outside?Vapor?Deposition法)由于能得到比較任意的折射率分布的產品，而且能批量生產大口徑的光纖母材而被廣泛使用，該外氣相沉積法是通過一邊使在圓柱狀的芯棒的兩端部熔接了虛設棒的起始構件繞著軸旋轉，一邊讓起始構件和多個燃燒器相對往返運動，在起始構件的表面堆積玻璃微粒子，將所得的物品在電爐內脫水、燒結。

這樣獲得的多孔質玻璃母材的中央部為直體，兩端部呈圓錐狀。燒結時使用了在爐心管的周圍具有加熱爐的燒結裝置，讓多孔質玻璃母材沿軸向旋轉并在爐心管中向鉛垂下方移動的同時，利用加熱爐的熱源加熱，進行脫水以及透明玻璃化。

多孔質玻璃母材的燒結裝置如圖1所示，將在芯棒1的兩端連接了虛設棒2的起始構件的外側堆積玻璃微粒子而得到的多孔質玻璃母材3設置在爐心管4的內部。多孔質玻璃母材3被配置在爐心管4的外周且由隔熱材料5保護的加熱器6加熱而燒結。在燒結裝置的上部，設置了用于使多孔質玻璃母材3通過加熱器6的加熱區域的驅動源7；及與驅動源7連接，使下降速度增減的速度控制裝置8。在爐心管4的下方安裝了氣體導入管9，且該氣體導入管9與作為脫水反應用氣體的氯氣的供給源和作為惰性氣體的氦氣的供給源(未圖示)連接。在爐心管4的上方安裝了排氣管10。

多孔質玻璃母材的燒結是以如下方式實施。

氯氣與氦氣從各自的供給源(未圖示)經由氣體導入管9被混合后供給到爐心管4內。多孔質玻璃母材3由速度控制裝置8控制，在驅動源7的作用下進行軸旋轉的同時以低速下降，通過被加熱器6加熱后的加熱區域而實施燒結，脫水及透明玻璃化處理。

這時，在以往的燒結裝置中，輻射熱從多孔質玻璃母材兩端的圓錐形狀部向其上下方向大量逸散。因此，在母材的兩端部附近，燒結不充分，或處理產生偏差。另外，有爐心管內發生自然對流，而無法控制壓力變動，水分浸入爐心管內使得品質下降的情況。

作為解決所述問題的方法，專利文獻1提出了在多孔質玻璃母材上部的圓錐形狀部設置環狀熱屏蔽板，由此防止輻射熱逸散的方法。通過這樣的方法，雖然解決了所述問題，但是，卻產生了新的問題，由于燒結時的熱而使熱屏蔽板變形，致使如果不頻繁地更換熱屏蔽板就不能發揮充分的能力。

[背景技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第3017990號

【發明內容】

[發明所要解決的課題]

本發明是為了解決所述課題而完成的，目的在于提供一種能夠防止在燒結多孔質玻璃母材時的熱所導致的熱屏蔽板的變形，從而穩定地防止輻射熱逸散的多孔質玻璃母材的熱屏蔽構件及燒結方法。

[解決問題的技術手段]

本發明的多孔質玻璃母材的熱屏蔽構件是在對至少在芯棒的一端連接了虛設棒的起始構件的外側堆積玻璃微粒子而得到的多孔質玻璃母材進行加熱使其燒結時，配設在該多孔質玻璃母材的上方的虛設棒上，且具有：筒狀的熱屏蔽筒；連接在所述熱屏蔽筒的上端部的熱屏蔽上板；連接在所述熱屏蔽筒的下端部的熱屏蔽下板；以及防止所述熱屏蔽筒、所述熱屏蔽上板、及所述熱屏蔽下板的至少1個熱變形的熱變形防止構件。

所述熱變形防止構件也可以具有配置在所述熱屏蔽筒的內側，且將所述熱屏蔽上板與所述熱屏蔽下板連接的筒狀的內筒。或者，所述熱變形防止構件也可以具有配置在所述熱屏蔽筒的內側，且將所述熱屏蔽上板和所述熱屏蔽下板連接的多個柱構件。或者，所述熱變形防止構件也可以具有配置在所述熱屏蔽上板及所述熱屏蔽下板的至少一方的面上的板狀的補強板。

所述熱變形防止構件也可以具有配置在所述熱屏蔽上板及所述熱屏蔽下板的至少一方的面上，且沿徑方向延伸的梁構件。

所述熱屏蔽上板及/或所述熱屏蔽下板優選包含透明石英玻璃經噴砂而成的材料、或者不透明石英材料。