[实用新型]一种光纤预制棒外包层高效制备设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种光纤预制棒外包层高效制备设备。

背景技术

在现有的光纤预制棒外包层制造方法中，外部气相沉积法(OVD)是制备低水峰光纤预制棒性价比最优的工艺。该工艺使用氢氧焰使SiCl₄原料发生高温水解反应，在小直径芯棒外表面沉积一定量的SiO₂粉末制得粉末光纤预制棒，然后使用与芯棒烧结相同的方法将粉末预制棒烧结成透明预制棒，再经过脱气处理后即制得光纤预制棒。

在CN102320732A专利中提到使用SlCl₄做反应原料时存在以下不足：SiCl4 气相沉积法会产生强烈腐蚀性和毒性的氯气和氯化氢，净化处理代价高昂，且未参与反应的残余SiCl4 难以氢化回收，一旦进入环境将产生恶劣影响，被污染土地会变成不毛之地；以SiCl4 为原料沉积石英玻璃，会在石英玻璃材料中引入Si-Cl 键，破坏了原有的Si-O 空间网络结构，造成Si-O原子链的断裂，宏观上表现为降低了石英熔体的粘度和光纤的机械强度，使得光纤断裂几率增大。上述技术缺陷一直是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

在CN102320732A专利中同样提到将八甲基环四硅氧烷和氧气通过不同的管路输入喷灯，并在喷灯的喷嘴处发生混合燃烧形成二氧化硅粉附着在靶棒上形成预制棒疏松体。通过实际应用中发现，该方法提供的燃烧热量不够，存在燃烧反应不充分、喷灯易堵塞、混合燃烧后形成的SiO₂粉末不易附着在靶棒上等工艺难题。

发明内容

本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种光纤预制棒外包层高效制备设备。

一种光纤预制棒外包层高效制备设备是采取以下技术方案实现：

一种光纤预制棒外包层高效制备设备包括设备外密封腔体、传动电机、重量计、卡盘、丝杆传动电机、丝杆、喷灯、蒸发罐、加热装置、固定装置、原料输送管路、原料气管路和普气管路。

所述的加热装置包括加热夹套（加热带）、石英保温棉，所谓的加热夹套采用交流220V电压，加热上限200℃。加热夹套均匀包裹在蒸发罐外部，石英保温棉均匀包裹在加热夹套外部。

所述的固定装置包括金属支架、丝杆联动装置，蒸发罐安装在金属支架上，喷灯9安装在蒸发罐上部的金属支架上，金属支架下部装有丝杆联动装置。丝杆联动装置安装在丝杆上，丝杆与丝杆传动电机相连接，丝杆传动电机7传动丝杆，通过丝杆联动装置带动固定装置同步水平移动。所述的丝杆联动装置采用丝杆传动螺母。

喷灯与蒸发罐之间采用原料气管路进行连接，蒸发罐与喷灯间原料气管路外部采用交流220V电压，加热上限220℃加热夹套（加热带）进行包裹后，外围再次包裹石英保温棉。

预制棒芯棒两端装夹在安装在设备外密封腔体内的卡盘上，传动电机与其中一个卡盘连接，其中卡盘夹持芯棒后，传动电机带动卡盘进行匀速旋转。传动电机与卡盘下方安装重量计，用于实时反馈预制棒制造过程中重量变动趋势及目标停止重量确认。丝杆传动电机传动丝杆运动，通过丝杆顺、逆时针旋转，带动固定装置左右移动。反应用喷灯与移动蒸发罐固定在固定装置上，两者之间通过蒸发罐与喷灯间原料气管路连接。喷灯使用的普气用普气管路进行外部输送。固定装置连同喷灯与蒸发罐通过丝杆联动装置与丝杆作同步水平运动。

一种光纤预制棒外包层高效制备设备的制备方法如下：

1)    蒸发罐内温度控制在185～195℃，蒸发罐与喷灯间管路温度控制在195～205℃；

2)    设备外密封腔体内开启排风，保持腔体内负压为40Pa；

3)    制作的长度为3000mm、直径为45~50mm的预制棒芯棒；

4)    将芯棒两端夹持在卡盘卡槽内，卡盘旋转转速设定为50rpm，开启卡盘旋转；

5)    不通原料，喷灯行进速度设定400mm/min。喷灯点火自距芯棒左端400mm位置开始对芯棒进行灼烧，一直灼烧至距芯棒右端400mm位置，对芯棒进行抛光。抛光流量：H₂：230L/min， O₂：115L/min，除去芯棒表面的杂质。抛光完毕后关闭火焰；

6)    将喷灯移至距芯棒左端400mm位置，对沉积喷灯进行点火；