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光纤行业

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光纤预制棒生产过程中的除尘

改良化学气相沉积法(MCVD)、外部气相沉积法(OVD)和轴向气相沉积法(VAD)都属于气相沉积(Vapor Deposition)技术,其核心是利用化学反应在高温下产生玻璃前驱体,进而形成多孔的“玻璃烟灰”(Soot),最后烧结成透明的玻璃预制棒。这个过程中产生的烟气和颗粒物是主要的除尘对象。 尘源与粉尘特性 在 VAD、OVD 和 MCVD 工艺中,主要的尘源并非传统的机械粉尘,而是化学反应的副产物和未沉积的微细颗粒物。 化学反应副产物: 这些工艺通常使用氯化物作为玻璃原料(如 SiCl₄ 、GeCl₄ ),在高温下与氧气、氢气等反应生成二氧化硅(SiO₂ )和掺杂剂氧化物。反应会产生副产物氯化氢(HCl),这是一种强腐蚀性气体,对除尘系统有极大的腐蚀性。 未沉积的“烟灰”(Soot): 在反应过程中,并非所有的玻璃前驱体都能完全沉积到预制棒上。部分亚微米级甚至纳米级的 SiO₂  和掺杂剂颗粒会随着废气排出,形成肉眼不可见的细微粉尘。 高温烟气: 反应过程在…
光纤预制棒
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光纤预制棒的生产工艺

光纤预制棒是制造光纤的核心原材料,其生产工艺决定了最终光纤的性能。这些工艺都属于气相沉积法,其核心思想是利用高温化学反应,将高纯度气态原料转变为玻璃微粒,然后沉积并烧结成透明的玻璃棒。我们将详细解说三种主流的光纤预制棒生产工艺:MCVD、OVD和VAD。改良化学气相沉积法(MCVD)MCVD工艺在石英管内部进行化学沉积,是制造高质量光纤的经典技术。核心原理:将高纯度的原料气体(如 SiCl4, GeCl4)通入一根高速旋转的石英管内部。管外有一把移动的氢氧焰加热炬,当加热炬扫过时,管内气体在高温下发生氧化反应,生成纳米级的玻璃微粒(烟灰)。这些微粒在热泳效应的作用下,从高温区域向低温区域移动,沉积在管内壁上。加热炬再次扫过时,将疏松的烟灰层烧结成透明致密的玻璃层。工艺步骤:沉积: 在旋转的石英管内分层沉积,首先沉积纯净的包层,然后通过加入掺杂剂 (GeCl4) 沉积纤芯。塌缩: 沉积完成后,提高温度,使中空的石英管完全收缩成实心的预制棒。优缺点:优点: 沉积在封闭环境,纯净度极高;折射率分布控制非常精确。缺点: 沉积效率低,属于批次生产,产量有限。外部气相沉积法(OVD)OVD工艺与MCVD相反,是在靶棒外部进行沉积,以实现更高的生产效率。核心原理:高纯度原料气体从喷灯喷出,在氢氧火焰中发生水解反应。生成的玻璃烟灰沉积在一根不断旋转且可轴向移动的靶棒外部,形成一个多孔的烟灰预制体。工艺步骤:沉积: 喷灯来回移动,首先沉积纤芯,然后通过改变气体配方沉积包层,形成一个多孔的烟灰棒。取出靶棒: 沉积完成后,将中心的靶棒小心取出。烧结: 将烟灰棒放入烧结炉中,在高温下烧结成透明、致密的实心预制棒。优缺点:优点: 沉积速率快,可以制造大尺寸预制棒,生产效率高。缺点: 沉积过程在开放环境中,易受污染;烧结过程复杂,可能影响精度。轴向气相沉积法(VAD)VAD工艺是一种可以实现连续生产的高效方法。核心原理:使用多个喷灯,在石英籽棒的端面垂直喷射原料气体。在火焰中水解反应生成的玻璃烟灰,连续不断地在籽棒端面沉积,使其沿着轴向不断生长,形成一个多孔的烟灰预制体。工艺步骤:生长: 籽棒以恒定速度向上拉起,同时喷灯持续喷射气体。烟灰不断沉积在籽棒端面,形成一个连续生长的烟灰棒。脱水与烧结: 生长完成的烟灰棒被送入炉中,在高温下进行脱水和烧结,变成致密的玻璃预制棒。优缺点:优点:…