中國粉體網(wǎng)訊 在大規(guī)模信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求的帶動下,,全球光纖通信行業(yè)一直處于高速發(fā)展態(tài)勢,,經(jīng)過多年的發(fā)展,,我國已經(jīng)成為全球光纖光纜生產(chǎn)和消費(fèi)的第一大國,。光纖預(yù)制棒作為光纖光纜生產(chǎn)的“源頭”,一直被認(rèn)為是光纖光纜產(chǎn)業(yè)鏈的核心競爭點(diǎn),。而光纖制造的主要基礎(chǔ)材料——光纖用石英玻璃也成為光通信業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)材料,。
光纖預(yù)制棒(圖源:河北新聞廣播)
其中,,石英襯管(Substrate Tube)和套管(Jacket Tube)是光纖預(yù)制棒制備工藝過程中最常用的高端石英管材,,其在光纖預(yù)制棒行業(yè)不斷發(fā)展的歷程中始終發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,已成為光纖領(lǐng)域不可或缺的重要基礎(chǔ)材料,。
光纖預(yù)制棒用石英襯管、套管(圖源:久智科技)
特別是大尺寸石英套管作為生產(chǎn)大尺寸單模光纖預(yù)制棒的主要原材料,,約占光纖預(yù)制棒質(zhì)量的90%,、成本的80%。大尺寸石英套管的技術(shù)水平和制造成本將直接影響和決定著大尺寸單模光纖預(yù)制棒和光纖的市場前景和競爭力,。長期以來,我國的大尺寸石英套管全部依賴進(jìn)口,,曾嚴(yán)重制約了我國光纖產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,。
2013年國家科技部針對我國光纖基礎(chǔ)材料所處的被動局面和其在國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中所處的重要戰(zhàn)略地位,,將光纖預(yù)制棒大尺寸石英套管列為國家863計劃課題。久智光電子材料科技有限公司(簡稱久智科技)承擔(dān)了該863項目,,并制定了以天然石英粉為原材料,,以PSOD工藝為核心技術(shù)制備大尺寸石英套管的技術(shù)路線,,開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的單模光纖預(yù)制棒用大尺寸石英套管生產(chǎn)技術(shù),,產(chǎn)品達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平,突破國外技術(shù)壁壘,,填補(bǔ)了國家技術(shù)空白,。
據(jù)了解,,石英玻璃的熔點(diǎn)高,熔化時粘度非常大,,熔化的同時也存在揮發(fā)等特點(diǎn),,這使其不能像普通玻璃熔化成流體后成形。因此,,石英玻璃熔制工藝具有特殊性,。目前,,國外一般采用OVD化學(xué)合成工藝生產(chǎn)多模光纖預(yù)制棒用石英套管,以德國Heraeus公司為標(biāo)桿,;國內(nèi)采用物理工藝方法,即高頻等離子固相外沉積(PSOD)-中頻無接觸拉管二步法工藝,,以久智科技為代表,。
PSOD工藝是采用等離子體為熱源,高純石英砂為原料,,以低羥基厚壁石英管作為基礎(chǔ)管,水平固定于臥式玻璃車床上,,通過等離子熔制,、機(jī)械冷加工、或配套后續(xù)中頻無接觸二步法拉管等步驟制備出光纖預(yù)制棒用石英襯套管,。其中生產(chǎn)單模光纖預(yù)制棒所需要的大尺寸石英套管(Φ外150以上),,只需PSOD一步工藝即可實(shí)現(xiàn),。
PSOD工藝的特點(diǎn)是以潔凈干燥的空氣等離子體為熱源,,能量集中溫度高,可將石英砂直接玻璃化,,生產(chǎn)過程不會引入羥基且不會產(chǎn)生有毒有害氣體,,無需脫水、燒結(jié),、脫羥等過程以及尾氣的環(huán)保處理,,工藝路線短,,具有明顯的成本優(yōu)勢。
同時,PSOD工藝使用天然石英砂作為原料來制備大尺寸的光纖預(yù)制棒套管以取代目前的合成石英工藝,,不僅能夠節(jié)約成本,、提高效率,,還可以避免SiCl4工業(yè)帶來的嚴(yán)重腐蝕性和環(huán)境污染,。
光纖用石英玻璃一般怎樣分類?光纖用石英材料和石英制品等石英玻璃產(chǎn)品的主要制備工藝有哪些,?光纖用石英玻璃的應(yīng)用細(xì)分領(lǐng)域和基本要求如何,?PSOD工藝的原理及工藝流程具體是怎樣的?對于天然石英砂原料的性能要求有哪些,?在由中國粉體網(wǎng)主辦的“2023(第七屆)全國石英大會暨展覽會”(11月15日,安徽蚌埠)上,,高端石英材料制造商,、全球主流的光纖預(yù)制棒用石英材料生產(chǎn)企業(yè)久智科技技術(shù)總監(jiān)谷巨明,,將做《光纖用石英玻璃的制備應(yīng)用及石英砂選擇》報告。歡迎感興趣的朋友親臨現(xiàn)場,,聆聽專家的精彩報告,!
專家簡介:
谷巨明,,工學(xué)博士,高級工程師,,曾先后就職于科研院所、央企,、外企等機(jī)構(gòu)集團(tuán),,長期從事高端石英材料和石英制品、光纖材料,、氯丁橡膠等無機(jī)和高分子材料的研發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營工作�,,F(xiàn)任久智科技公司技術(shù)總監(jiān)兼石英制品事業(yè)部負(fù)責(zé)人,近幾年曾主持及參與國家863課題,、國家科技支撐計劃,、國家國際合作、國家××工程重大專項,、國家自然科學(xué)基金,、省重大科技成果轉(zhuǎn)化等項目,獲得國家及省級多項獎勵,。發(fā)表論文20余篇(含SCI論文4篇),,參與編寫專著1部,授權(quán)專利16項,,主持或參與編寫國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7項,。
參考資料:
谷巨明、張錦等:光纖預(yù)制棒用石英襯管和套管的制備技術(shù)及發(fā)展趨勢
張錦,、孫麗麗:光纖用石英玻璃的制備工藝
楊軼,、孫麗麗等:天然石英砂制造通信光纖的研究
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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