玻璃微粒沉积体以及玻璃预制件的制造方法技术

本发明专利技术的目的之一是提供一种玻璃微粒沉积体及玻璃预制件的制造方法，其能够提高所生成的玻璃微粒向起始棒及玻璃微粒沉积体的附着效率。玻璃微粒沉积体的制造方法是，对从温度调节室(24)到包层用燃烧器(18)的气体供给配管(25)的至少一部分进行温度控制，以使该燃烧器侧的温度升高，并且达到5℃/m以上的温度梯度。以该温度梯度优选达到15℃/m以上、进一步优选达到25℃/m以上的方式进行温度控制。具体而言，在从温度调节室(24)到包层用燃烧器(18)的气体供给配管(25)的外周卷绕发热体即带加热器(26)，通过对该带加热器(26)进行温度控制，管理到规定的温度梯度。

Glass particle deposition body and method for manufacturing glass preform

One of the purposes of the present invention is to provide a method for manufacturing glass particulate deposits and glass preforms, which can improve the adhesion efficiency of the generated glass particles to the initiation bar and the glass particle deposits. Method of manufacturing glass particles deposit is from temperature regulating chamber (24) into the cladding burner (18) gas supply pipe (25) at least a portion of the temperature control, so that the side burner temperature gradient and reached the temperature of 5 DEG C above /m. The temperature gradient is optimized to reach 15 DEG /m or more, and the temperature control is preferably carried out at a temperature of more than 25 DEG /m. Specifically, from the temperature adjusting chamber (24) into the cladding burner (18) gas supply pipe (25) peripheral winding heater with heater (26), by the band heater (26) to control the temperature, temperature gradient to the provisions of the management.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过VAD法(气相轴向沉积法)、OVD法(外部气相沉积法)、MMD法(多燃烧器多层沉积法)等使玻璃微粒沉积在起始棒上来制造玻璃微粒沉积体的玻璃微粒沉积体的制造方法，以及对该玻璃微粒沉积体进行加热从而使其透明化的玻璃预制件的制造方法。
技术介绍
作为现有的玻璃预制件的制造方法，已知的是包括以下工序的制造方法：通过OVD法及VAD法等制作玻璃微粒沉积体的沉积工序、和对该玻璃微粒沉积体进行加热而制作透明玻璃体(预制件)的透明化工序(例如，参照专利文献1至3)。专利文献1的制造方法是，将玻璃原料加热使其气化，然后将玻璃原料气体在减压下通过配管导入到玻璃微粒形成用燃烧器中，由此，例如，将配管的温度设为55℃，可使用耐热温度70℃左右的由氯乙烯系的材料构成的配管。专利文献2的制造方法是，在玻璃微粒沉积的开始之前，仅在规定时间内将玻璃原料气体废弃后，开始进行玻璃微粒的沉积，通过使该原料气体废弃量、配管的容积、配管内的压力及配管的温度满足规定的关系，可避免玻璃预制件中的气泡及白浊的发生。配管温度设为82℃或85℃。专利文献3的制造方法中，作为抑制玻璃微粒沉积体的表面上产生的凹凸的手段，记载了利用加热器及隔热材料将从供给原料气体的原料气体发生装置到燃烧器的导管的整个长度保持在90℃以上，但没有与导管的温度梯度相关的记载。另外，也没有与在配管内流动的原料气体的雷诺数相关的记载。另外，也没有与粒径及粒子的凝聚相关的记载。进而，也没有与玻璃微粒的斯托克斯数相关的记载。另外，在专利文献4中，作为提高原料产率的手段，记载了向设置于燃烧器火焰的前端的罩的内周导入气体，从而抑制火焰的扩大的手法。另外，作为制造玻璃微粒沉积体的方法，通常已知的是通过VAD法、OVD法、MMD法等气相合成法来制造玻璃微粒沉积体的方法；关于其玻璃微粒的粒径，例如在专利文献5中，记载的是将通过气相合成法得到的多孔烟灰体浸泡在分散有添加物微粒的混合液中，然后将其加热透明化而制成玻璃预制件，并将SiO2系的多孔体的粒径制成500～1000nm。另外，专利文献6中记载的是将预先制备的玻璃微粒导入燃烧器火焰内的制造方法，并且记载了投入的玻璃微粒的平均粒径优选设为0.2μm以下。另外，专利文献7记载的是利用微波加热对玻璃微粒成型体进行烧结的制造方法，并且记载了玻璃微粒的平均粒径为1nm～100μm。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本国特开2004-161555号公报专利文献2：日本国特开2006-342031号公报专利文献3：日本国特开2003-165737号公报专利文献4：日本国特开平7-144927号公报专利文献5：日本国特开平11-180719号公报专利文献6：日本国特开2004-300006号公报专利文献7：日本国特开2004-210548号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]但是，在上述专利文献1至7记载的玻璃预制件的制造方法中，都难以使所生成的玻璃微粒高效地附着于起始棒及玻璃微粒沉积体上。即，在玻璃微粒沉积量相对于玻璃原料气体供给量的比例上有限度。本专利技术的目的在于，提供一种玻璃微粒沉积体及玻璃预制件的制造方法，其能够提高所生成的玻璃微粒向起始棒及玻璃微粒沉积体的附着效率。[解决问题的方案]能够解决上述课题的本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法包括如下的沉积工序：将容纳于原料容器内的液态的玻璃原料加热，使其气化而作为玻璃原料气体，通过配管将该玻璃原料气体从所述原料容器导入到玻璃微粒生成用燃烧器，使所述玻璃原料气体从该玻璃微粒生成用燃烧器中喷出，使通过该玻璃原料气体的火焰分解反应(热分解反应、火焰水解反应、热氧化反应等)而生成的玻璃微粒沉积在反应容器内的起始棒上，以制作玻璃微粒沉积体；该玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，通过发热体对所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分进行温度控制，以使该燃烧器侧成为高温，并且达到5℃/m以上的温度梯度。另外，本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，通过发热体对所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分进行温度控制，以使该燃烧器侧成为高温，并且达到15℃/m以上的温度梯度。另外，本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，通过发热体对所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分进行温度控制，以使该燃烧器侧成为高温，并且达到25℃/m以上的温度梯度。另外，本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，通过发热体将所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分控制为100℃以上的温度，同时，将在从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为止的所述配管内流动的玻璃原料气体的雷诺数设为2000以上。另外，本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，将所述沉积工序中的所述玻璃微粒的粒径设为10(nm)以上，在所述玻璃微粒生成用燃烧器的火焰内，使所述玻璃微粒在粒子间结合，并将结合后的粒子群的质量设为1.8×10-17(g)以上。另外，本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，将所述沉积工序中的投入到所述玻璃微粒生成用燃烧器的玻璃原料气体的温度保持在100℃以上，在距所述玻璃微粒生成用燃烧器的玻璃原料气体的喷出口700mm以内，使玻璃原料气体化学变化为氧化硅气体(SiO2、SiO等)。此时，在距所述玻璃微粒生成用燃烧器的玻璃原料气体的喷出口20mm的位置处，将经化学变化而成的氧化硅气体的分压设为氧化硅气体(SiO2、SiO等)的饱和蒸气压以上。需要说明的是，本文中记载的“氧化硅”表示SiO2和SiO等硅氧化物的总称。另外，本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，在所述沉积工序中，优选在距所述玻璃微粒生成用燃烧器的玻璃原料气体的喷出口20mm的位置处，将经化学变化而成的氧化硅气体的分压设为氧化硅气体的饱和蒸气压的1.5倍以上。另外，本专利技术的玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，通过发热体将所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分控制为100℃以上的温度，同时将由所述玻璃微粒生成用燃烧器生成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃微粒沉积体的制造方法，包括如下的沉积工序：将容纳于原料容器内的液态的玻璃原料加热，使其气化而作为玻璃原料气体，通过配管将该玻璃原料气体从所述原料容器导入到玻璃微粒生成用燃烧器，使所述玻璃原料气体从该玻璃微粒生成用燃烧器中喷出，使通过该玻璃原料气体的火焰分解反应而生成的玻璃微粒沉积在反应容器内的起始棒上，以制作玻璃微粒沉积体；该玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，通过发热体对所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分进行温度控制，以使该燃烧器侧成为高温，并且达到5℃/m以上的温度梯度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.29 JP 2011-214608;2011.09.29 JP 2011-214781.一种玻璃微粒沉积体的制造方法，包括如下的沉积工序：
将容纳于原料容器内的液态的玻璃原料加热，使其气化而作为
玻璃原料气体，
通过配管将该玻璃原料气体从所述原料容器导入到玻璃微粒生
成用燃烧器，
使所述玻璃原料气体从该玻璃微粒生成用燃烧器中喷出，
使通过该玻璃原料气体的火焰分解反应而生成的玻璃微粒沉积
在反应容器内的起始棒上，以制作玻璃微粒沉积体；
该玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于，
通过发热体对所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃
微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分进行温度控制，以使
该燃烧器侧成为高温，并且达到5℃/m以上的温度梯度。
2.根据权利要求1所述的玻璃微粒沉积体的制造方法，其特征
在于，
通过发热体对所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃
微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分进行温度控制，以使
该燃烧器侧成为高温，并且达到15℃/m以上的温度梯度。
3.根据权利要求1所述的玻璃微粒沉积体的制造方法，其特征
在于，
通过发热体对所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃
微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分进行温度控制，以使
该燃烧器侧成为高温，并且达到25℃/m以上的温度梯度。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制
造方法，其特征在于，
通过发热体将所述沉积工序中的从所述原料容器起到所述玻璃

\t微粒生成用燃烧器为止的所述配管的至少一部分控制为100℃以上
的温度，
同时，将在从所述原料容器起到所述玻璃微粒生成用燃烧器为
止的所述配管内流动的玻璃原料气体的雷诺数设为2000以上。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制
造方法，其特征在于，
将所述沉积工序中的所述玻璃微粒的粒径设为10nm以上，在
所述玻璃微粒生成用燃烧器的火焰内，使所述玻璃微粒在粒子间结
合，并将结合后的粒子群的质量设为1.8×10-17g以上。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原朋浩，古川将人，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP