[發(fā)明專利]一種防止石英玻璃高溫變形粘連的納米氧化鋁涂層工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110280140.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN113149456A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高建鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖州維德光電科技有限公司
• 主分類號(hào): C03C17/23
• 分類號(hào): C03C17/23;C03B40/00
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 岳野

本發(fā)明屬于光纖通信行業(yè)石英玻璃加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止石英玻璃高溫變形粘連的納米氧化鋁涂層工藝，包括以下步驟：選用高純納米氧化鋁，納米氧化鋯，納米碳化硅，按比例調(diào)制混合成粉末狀；通過高溫?zé)Y(jié)工藝，使粉末均勻燒結(jié)在石英玻璃球體表面形成涂層，附著物可以和石英玻璃有效結(jié)合達(dá)到納米級(jí)水平，大幅提高涂層的強(qiáng)度、韌性，從而提高石英玻璃表層的耐溫性，玻璃強(qiáng)度韌性；控制涂層的厚度在18?20um，再通過火焰烘烤，使涂層的結(jié)合力達(dá)到30?50Mpa，增加附著表面耐磨性能；最后將石英玻璃去應(yīng)力處理，有效提升石英棒把手的使用溫度，有效減少了石英掛棒的更換頻率，以及降低了生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高了生產(chǎn)產(chǎn)能效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖通信行業(yè)石英玻璃加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止石英玻璃高溫變形粘連的納米氧化鋁涂層工藝。

背景技術(shù)

應(yīng)用于光纖通信行業(yè)中，光纖光纜是基礎(chǔ)材料，而光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)是光纖通信的核心技術(shù)。光纖預(yù)制棒制造分為芯棒制造和外包層制造，即先制造芯棒(包括芯層和光學(xué)包層)，再在芯棒外面沉積包層而制得光纖預(yù)制棒。光纖預(yù)制棒芯棒的制造方方法主要有軸向氣相沉積法(VAD)、改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法(MCVD)、等離子體化學(xué)氣象沉積法(PCVD)和管外氣相沉積法(OVD)，外包層的制造以直接OVD合成和石英套管組裝為主。但是，不管是通過哪種方法制造光纖預(yù)制棒，其制造工藝主要是由沉積、燒結(jié)、脫氣三大步組成，燒結(jié)工序是光纖預(yù)制棒生產(chǎn)中最為重要的一環(huán)，目的是將二氧化硅(SiO2)酥松體高溫?zé)Y(jié)成玻璃狀透明體，光棒燒結(jié)設(shè)備在生產(chǎn)過程中，高溫?zé)Y(jié)溫度長期工作溫度控制在1550°左右，在制造過程中，總會(huì)有一些外在因素的影響，需要更換各種生產(chǎn)消耗性零部件和材料，溫度越高更換越頻繁，造成生產(chǎn)成本增加，在目前的市場(chǎng)價(jià)格低迷的情況下，光纖和光纜再市場(chǎng)上根本沒有價(jià)格優(yōu)勢(shì)；

現(xiàn)在光纖行業(yè)光纖預(yù)制棒制造中，需要做最重要的一個(gè)工藝是燒結(jié)工序，高溫?zé)Y(jié)工藝溫度是1550°，這個(gè)溫度是燒結(jié)光棒的工藝溫度，在連接光棒的頂端是有石英棒把手與光棒焊接連接，并且石英棒把手是吊裝在石英掛棒上的，石英掛棒再整體裝吊在傳動(dòng)軸上。光棒1(光纖預(yù)制棒的原棒)、石英棒把手2、石英掛棒3這3個(gè)是重要的組成，連接在一起。(附圖1)

現(xiàn)有的光纖行業(yè)常用的光纖預(yù)制棒制造中會(huì)出現(xiàn)以下問題：

1、石英棒把手2，就是普通的石英棒制作而成，表面是透明的，與之接觸的石英掛棒3也是同等石英玻璃材料，在1550度高溫過程中容易變形，并且2種石英玻璃材料容易高溫粘連在一起。導(dǎo)致光棒1做完高溫?zé)Y(jié)之后取不下來，報(bào)廢1支最上端的石英掛棒。

2、2020年目前市場(chǎng)在做的光纖預(yù)制棒的總重量是60KG左右，所以連接的石英棒把手2既要承重量60KG，所有的重量都垂直向下，在高溫環(huán)境導(dǎo)致石英棒把手2和上端石英掛棒3很容易高溫粘連在一起，目前國內(nèi)光纖制造廠為了放置光棒1做完高溫?zé)Y(jié)之后安全取下來，1個(gè)石英掛棒的使用次數(shù)不會(huì)超過30次，生產(chǎn)成本高，而且更換頻率頻繁，耽誤生產(chǎn)。

為了有效提高石英棒把手的耐高溫，提高石英掛棒的使用次數(shù)，最有效的手段是防止2種石英玻璃材料高溫粘連。

石英玻璃材料的熔點(diǎn)是1730℃，軟化點(diǎn)溫度是1600℃左右，光纖預(yù)制棒的工藝溫度是1550℃左右，為了解決上述問題，所以我們提供了一種防止石英玻璃高溫變形粘連的納米氧化鋁涂層工藝。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述背景技術(shù)中提出的問題。本發(fā)明提供了一種防止石英玻璃高溫變形粘連的納米氧化鋁涂層工藝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種防止石英玻璃高溫變形粘連的納米氧化鋁涂層工藝，包括以下步驟：

步驟一：選用高純納米氧化鋁，納米氧化鋯，納米碳化硅，按比例調(diào)制混合成粉末狀；

步驟二：通過高溫?zé)Y(jié)工藝，使粉末均勻燒結(jié)在石英玻璃球體表面形成涂層，附著物可以和石英玻璃有效結(jié)合達(dá)到納米級(jí)水平，大幅提高涂層的強(qiáng)度、韌性，從而提高石英玻璃表層的耐溫性，玻璃強(qiáng)度韌性；