光纤用多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光纤用多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法，使用液体状态的有机硅化合物原料作为硅化合物原料，防止因在通向燃烧器的配管中的由加热不均所致的局部性液化或聚合物的生成导致的配管堵塞，可在起始材料上稳定地沉积SiO2微粒子。所述制造方法包括如下步骤：将液体状态的有机硅化合物原料与载气供给至气化器；在该气化器中将液体状态的有机硅化合物原料与载气混合并气化而转换为原料混合气体；将该原料混合气体与可燃性气体供给至燃烧器使之燃烧，并使所生成的SiO2微粒子从燃烧器喷出；及通过该气化器与燃烧器同步并一体地相对于起始材料的长度方向平行地反复移动，将从燃烧器喷出的SiO2微粒子沉积在起始材料上。

Manufacturing device and method of porous glass base material for optical fiber

【技术实现步骤摘要】
光纤用多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法
本专利技术涉及通过外部气相沉积法(OVD法(Outsidevapordepositionmethod))在起始芯母材上沉积包覆部的光纤用多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法。
技术介绍
光纤用预型体例如是在利用VAD法(Vaporphaseaxialdepositionmethod，气相轴向沉积法)等制造的芯母材上，利用OVD法等外部气相沉积SiO2微粒子并进行烧结而制造成的。为了将SiO2微粒子外部气相沉积在芯母材上，先前广泛使用四氯化硅(SiCl4)作为硅化合物原料。SiCl4通过火焰水解反应，基于下述[化学方程式1]式生成SiO2微粒子。[化学方程式1]SiCl4+2H2O→SiO2+4HCl作为该反应的副产物而生成的盐酸，当水分混入时呈现金属腐蚀性，因此需要注意制造装置材料或排气温度管理。进而，当设置从排气中回收处理盐酸的设备时会导致成本提高。虽然广泛使用四氯化硅(SiCl4)作为硅化合物原料，但有时会使用分子内并不含Cl(氯)的无卤素型有机硅化合物作为SiO2微粒子的起始原料。对此可列举作为能以工业规模使用的高纯度的有机硅化合物的八甲基环四硅氧烷(OMCTS)。OMCTS通过火焰水解反应，基于下述[化学方程式2]式生成SiO2微粒子。[化学方程式2][SiO(CH3)2]4+16O2→4SiO2+8CO2+12H2O如此，当使用由OMCTS代表的无卤素型有机硅化合物作为供给至燃烧器的硅化合物原料时，并不会排出盐酸。因此，制造装置材料或排气的处理自由度提高。此外，无需设置盐酸回收处理设备，可期待抑制成本。专利
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]当将OMCTS所代表的有机硅化合物原料以液体状态供给至燃烧器时，由于在燃烧器中不规律地气化并燃烧，所以SiO2微粒子的喷出量不稳定，或火焰温度发生变化导致SiO2微粒子的沉积量或沉积体的密度不稳定。另一方面，在将气化的有机硅化合物原料供给至燃烧器的情况下，有时会在通向燃烧器的配管中再液化。为了防止到达燃烧器前的再液化，有对原料气体用配管进行加热的方法，该情况下，由于燃烧器沿着供沉积SiO2微粒子的起始材料的长度方向往返移动，因此必须对应于起始材料的长度来加长原料气体用配管，有时在配管中产生加热不均导致在低温部局部性地液化，或在高温部局部性地生成原料聚合物而堵塞配管。本专利技术所要解决的问题在于提供光纤用多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法，使用液体状态的有机硅化合物原料作为硅化合物原料，防止因在通向燃烧器的配管中的由加热不均所致的局部性液化或聚合物的生成导致配管堵塞，可进行向起始材料上稳定地沉积SiO2微粒子。[解决问题的技术手段]本专利技术的光纤用多孔质玻璃母材的制造方法解决所述问题，即其特征在于，其是在起始材料上沉积玻璃微粒子制造多孔质玻璃母材的方法，包含：将液体状态的有机硅化合物原料与载气供给至气化器的步骤；在该气化器中将液体状态的有机硅化合物原料与载气混合并气化而转换为原料混合气体的步骤；将该原料混合气体与可燃性气体供给至燃烧器使之燃烧，并使生成的SiO2微粒子从燃烧器喷出的步骤；及通过该气化器与燃烧器同步并一体地相对于起始材料的长度方向平行地反复移动，将从燃烧器喷出的SiO2微粒子沉积在起始材料上的步骤。另外，优选地，所述有机硅化合物原料使用具有纯度99质量％以上的八甲基环四硅氧烷(OMCTS)。也可使用氮气、氩气、氦气等惰性气体作为所述载气来制成原料混合气体，进一步地，还在该原料混合气体中混合氧气并供给至所述燃烧器。此外，也可使用氧气或氧气与惰性气体的混合气体作为所述载气。本专利技术的光纤用多孔质玻璃母材的制造装置的特征在于，其是制造多孔质玻璃母材的装置，具备：燃烧器，其一边沿起始材料的长度方向平行移动，一边使SiO2微粒子沉积在该起始材料上；气化器，其将液体状态的有机硅化合物原料转换为气体状态并供给至燃烧器；及原料液用配管，其将所述有机硅化合物原料供给至该气化器；且该气化器设置为可与燃烧器一体地移动。另外，所述原料液用配管优选具有追随于燃烧器移动的可动性。[专利技术的效果]根据本专利技术，尤其通过使有机硅化合物原料气化的气化器与燃烧器同步并一体地移动，将原料以气体状态稳定供给至燃烧器，SiO2微粒子的喷出量或火焰的温度稳定。进而，可不管燃烧器的移动区间的长度如何，均使从气化器到达至燃烧器的原料气体用配管的长度固定，与起始材料的长度方向的长度相比可缩短原料气体用配管的长度，发挥易于均匀地加热原料气体用配管等极其优异的效果。附图说明图1是向作为本专利技术的实施方式列举的多孔质玻璃母材制造装置供给原料气体等的供给流程图。图2是作为本专利技术的实施方式列举的将氧气在气化器的下游与原料气体混合的气化器周围的供给流程图。图3是表示作为本专利技术的实施方式列举的多孔质玻璃母材的制造装置的概略图。图4是表示作为比较例列举的气化器的设置位置的概略图。图5是表示作为本专利技术的实施方式列举的气化器的设置位置的概略图。[附图标记说明]101液体状态的有机硅化合物(原料液)102载气103原料气体与载气的混合气体104氧气1液体原料储箱2送液泵3原料液用配管3a循环配管3b原料液供给配管4阀门5液体质量流量控制器6气体质量流量控制器7载气用配管8气化器9原料气体用配管10多孔质玻璃母材制造装置11燃烧器12热交换器13氧气用配管14热交换器15可动电缆保护材17导引机构18起始芯母材19旋转机构20灰粒沉积体21排气滤罩具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的多孔质玻璃母材的制造装置及制造方法更详细地进行说明，但本专利技术并不限定于这些，能够有各种各样的实施方式。图1是表示对本专利技术的多孔质玻璃母材制造装置供给原料等的供给流程的一例的图。液体状态的有机硅化合物(原料液)101从液体原料储箱1输送。将原料液101从液体原料储箱1输送的送液法，例如可使用送液泵2或气体压送等。图1中，图示使用送液泵2的情况。原料液用配管3分为向液体原料储箱1返回的循环配管3a、与经由阀门4通向多孔质玻璃母材制造装置10的原料液供给配管3b。在原料液供给配管3b侧，设置有对原料液101精密地进行流量控制的液体质量流量控制器5。此外，原料液用配管3优选加热至原料液101不凝固的程度。使原料液101气化的气化器8设置在多孔质玻璃母材制造装置10的内部。对气化器8也供给载气102，载气102在气化器8内与原料液101混合而制成原料气体103并通过原料气体用配管9供给至燃烧器11。在载气用配管7的中途设置有气体质量流量控制器6。原料液101通过液体质量流量控制器5，一边根据沉积状态在从10g/min至100g/min改变供给流量，一边供给。载气102可使用氮气、氩气、氦气等惰性气体、或氧气、或氧气与惰性气体的混合气体。为了高效地在气化器8内使原料液101气化，载气102也可根据其供给流量进行预加热。通过使用氮气、氩气、氦气等惰性气体作为载气102，可安全地移送原料。另一方面，不期望太多地增加与反应无关的惰性气体的比例。在载气102使用氮气等惰性气体的情况下，载气102的供给流量优选抑制在30SLM以下。在使用氧气、或氧气与惰性气体的混合气体作为载气102的情况下，通过预先在气化器中与原料预混合而促进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤用多孔质玻璃母材的制造方法，其特征在于，其是在起始材料上沉积玻璃微粒子制造多孔质玻璃母材的方法，包含：将液体状态的有机硅化合物原料与载气供给至气化器的步骤；在所述气化器中将所述液体状态的有机硅化合物原料与所述载气混合并气化而转换为原料混合气体的步骤；将所述原料混合气体与可燃性气体供给至燃烧器使之燃烧，并使所生成的SiO2微粒子从所述燃烧器喷出的步骤；通过所述气化器与所述燃烧器同步并一体地相对于所述起始材料的长度方向平行地反复移动，将从所述燃烧器喷出的所述SiO2微粒子沉积在所述起始材料上的步骤。

【技术特征摘要】
2018.04.02 JP 2018-0706321.一种光纤用多孔质玻璃母材的制造方法，其特征在于，其是在起始材料上沉积玻璃微粒子制造多孔质玻璃母材的方法，包含：将液体状态的有机硅化合物原料与载气供给至气化器的步骤；在所述气化器中将所述液体状态的有机硅化合物原料与所述载气混合并气化而转换为原料混合气体的步骤；将所述原料混合气体与可燃性气体供给至燃烧器使之燃烧，并使所生成的SiO2微粒子从所述燃烧器喷出的步骤；通过所述气化器与所述燃烧器同步并一体地相对于所述起始材料的长度方向平行地反复移动，将从所述燃烧器喷出的所述SiO2微粒子沉积在所述起始材料上的步骤。2.根据权利要求1所述的光纤用多孔质玻璃母材的制造方法，其特征在于，所述有机硅化合物原料为具有纯度99质量％以上的八甲基环四硅氧烷。3.根据权利要求1所述的光纤用多孔质玻璃母材的制造方法，其特征在于，使用氮气、氩气、氦气等惰性气体作为所述载气来制成所述原料混合气体。4.根据权利要求3所述的光纤用多孔质玻璃母材的制造方法，其特征在于，还包括在所述原料混合气体中混合氧气并供给至所述燃烧器。5.根据权利要求1所述的光纤用多孔质玻璃母材的制造方法，其特征在于，使用氧气或氧气与惰性气体的混合气体作为所述载气。6.根据权利要求1所述的光纤用多孔质玻璃母材的制造方法，其特征在于，将从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：野田直人，饭沼均，井上大，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP