JPS61281037A - ガラス微粒子堆積体の製造方法 - Google Patents
ガラス微粒子堆積体の製造方法Info
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- JPS61281037A JPS61281037A JP11873685A JP11873685A JPS61281037A JP S61281037 A JPS61281037 A JP S61281037A JP 11873685 A JP11873685 A JP 11873685A JP 11873685 A JP11873685 A JP 11873685A JP S61281037 A JPS61281037 A JP S61281037A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B37/0148—Means for heating preforms during or immediately prior to deposition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガラス微粒子の集合体を円柱状出発材の外周
部に形成する方法に関し、特に高純度が要求される光フ
アイバ用母材製造の際の中間製品として好適に用いられ
る、出発材外周部に堆積せしめられたガラス微粒子堆積
体の形成方法に関する。
部に形成する方法に関し、特に高純度が要求される光フ
アイバ用母材製造の際の中間製品として好適に用いられ
る、出発材外周部に堆積せしめられたガラス微粒子堆積
体の形成方法に関する。
従来、石英系ガラス管或いは光フアイバ用母材の製造方
法として、特開昭４８−７３５２２号公報に示されたよ
うな謂る 外付法がある。
法として、特開昭４８−７３５２２号公報に示されたよ
うな謂る 外付法がある。
この方法は、第３図に示すように回転するカーボン或い
は石英系ガラス、アルミナなどの耐火性出発材１１の外
周部に、ガラス原料の加水分解反応により生成せしめた
８ｉ０．などの微粒子状ガラスを堆積させてガラス微粒
子堆積体１２を形成していき、所定量堆積させたあと堆
積をやめ、出発材１１を引き抜き、パイプ状ガラス集合
体を形成し、このパイプ状ガラス集合体を高温電気炉中
で焼結透明ガラス化しパイプ状ガラスを得ている。或い
は、同様の方法で出発材１１として中実の光フアイバ用
ガラス母材を用い、出発材とその外周部′に形成された
ガラス微粒子堆積体１２の複合体を形成したのち、出発
材１１を引き抜かず該複合体を高温炉中で加熱処理しガ
ラス微粒子堆積体の部分を焼結することにより出発材で
ある光フアイバ用ガラス母材の外周部にさらに透明ガラ
ス層を形成するという方法も考えられる。
は石英系ガラス、アルミナなどの耐火性出発材１１の外
周部に、ガラス原料の加水分解反応により生成せしめた
８ｉ０．などの微粒子状ガラスを堆積させてガラス微粒
子堆積体１２を形成していき、所定量堆積させたあと堆
積をやめ、出発材１１を引き抜き、パイプ状ガラス集合
体を形成し、このパイプ状ガラス集合体を高温電気炉中
で焼結透明ガラス化しパイプ状ガラスを得ている。或い
は、同様の方法で出発材１１として中実の光フアイバ用
ガラス母材を用い、出発材とその外周部′に形成された
ガラス微粒子堆積体１２の複合体を形成したのち、出発
材１１を引き抜かず該複合体を高温炉中で加熱処理しガ
ラス微粒子堆積体の部分を焼結することにより出発材で
ある光フアイバ用ガラス母材の外周部にさらに透明ガラ
ス層を形成するという方法も考えられる。
上記方法において、従来、第３図に示す如くガラス微粒
子生成用バーナー１５を１本ないし多数本用いてガラス
微粒子堆積体を合成している。一般にバーナー先端から
燃料ガスとしてＨｌ。
子生成用バーナー１５を１本ないし多数本用いてガラス
微粒子堆積体を合成している。一般にバーナー先端から
燃料ガスとしてＨｌ。
ｃＨ４，Ｃｓ＆ 等助燃ガスとしてＯｓ、空気等が供給
され、火炎１４を形成する。ここにガラス原料として、
５ｉＣ４ｔ ＧｅＣｔ４ 等が供給され、加水分解反
応を起こして、ガラス微粒子、 Ｓｉｎｇ、 Ｇｅ０１
等が生成される。該微粒子が回転する出発材１１に付着
し、ガラス微粒子堆積体１２が形成される。
され、火炎１４を形成する。ここにガラス原料として、
５ｉＣ４ｔ ＧｅＣｔ４ 等が供給され、加水分解反
応を起こして、ガラス微粒子、 Ｓｉｎｇ、 Ｇｅ０１
等が生成される。該微粒子が回転する出発材１１に付着
し、ガラス微粒子堆積体１２が形成される。
この方法によるガラス微粒子堆積体製造において特に問
題となるのは、ガラス微粒子堆積体１２の割れの問題で
ある。該ガラス微粒子堆積体１２の割れは、堆積体１２
の嵩密度が低いために生ずるものでアシ、通常この対策
としては燃料ガスの流量を増加させて、ガラス微粒子堆
積体１２を硬く合成する、すなわち、嵩密度を大きくす
る方法がとられる。ところが回転する出発材１１の外周
部に形成する、ガラス微粒子堆積体１２の場合、燃料ガ
スを少々増加させても堆積体１２の割れ対策としては不
十分でちった。
題となるのは、ガラス微粒子堆積体１２の割れの問題で
ある。該ガラス微粒子堆積体１２の割れは、堆積体１２
の嵩密度が低いために生ずるものでアシ、通常この対策
としては燃料ガスの流量を増加させて、ガラス微粒子堆
積体１２を硬く合成する、すなわち、嵩密度を大きくす
る方法がとられる。ところが回転する出発材１１の外周
部に形成する、ガラス微粒子堆積体１２の場合、燃料ガ
スを少々増加させても堆積体１２の割れ対策としては不
十分でちった。
また、燃料ガスを大きく増加させると、出発材１１が変
形を起こし、出発材１１の中心軸が回転軸とずれ、出発
材１１がふれまわるという問題が発生した。出発材１１
にふれまわりが生ずると合成されたガラス微粒子堆積体
１２中の出発材１１は偏心し、軸対称性の良好な母材を
得ることはできなくなる。との母材の割れの問題は特に
、出発材１１の外径が大きくなるにつれ顕著なものとな
っている。また火炎温度が上がシすぎるために、粒子温
度が最高温度よシ高くなシ、原料の収率が悪くなるとい
う問題も生じてくる。
形を起こし、出発材１１の中心軸が回転軸とずれ、出発
材１１がふれまわるという問題が発生した。出発材１１
にふれまわりが生ずると合成されたガラス微粒子堆積体
１２中の出発材１１は偏心し、軸対称性の良好な母材を
得ることはできなくなる。との母材の割れの問題は特に
、出発材１１の外径が大きくなるにつれ顕著なものとな
っている。また火炎温度が上がシすぎるために、粒子温
度が最高温度よシ高くなシ、原料の収率が悪くなるとい
う問題も生じてくる。
上記の母材割れの現象をさらに詳細に調べたところ、母
材が割れるときにははじけるように割れ、出発材外周部
に堆積していたガラス微粒子堆積体はほとんど出発材か
らはがれおちてしまっていることが判かった。このこと
から、出発材の表面近くに付着しているガラス微粒子堆
積体は非常に柔らかいものであることが予想された。そ
こで、合成されたガラス微粒子堆積体の半径方向の嵩密
度（２１５１１３）分布を測定し九七の結果、第４図に
示す如く、出発材の表面近くの嵩密度は、その外側より
も低くなっていることがわかった。このことから、ガラ
ス微粒子堆積体の割れの主原因は出発材表面近くに柔ら
かいガラス微粒子が堆積するためであることが判明した
。さて、柔らかいガラス微粒子が堆積する原因は出発材
自体にあると考えられる。すなわち、出発材は特に加熱
されることなく、ガラス微粒子堆積部に達つしているた
め、ガラス微粒子形成用のバーナーによってガラス微粒
子の付着とともに加熱されることになる。このため、出
発材表面近くに付着したガラス微粒子は、出発材に熱を
うばわれ、このため、温度が低下し、柔らかい堆積体と
なっているものと考えられる。また出発材自体に熱伝導
性があるため、出発材は長手方向に熱を常に奪われてい
ると考えられ、ガラス微粒子を安定につけるためには出
発材の温度をコントロールすることが必要と考えられる
。このことは出発材外径が大きくなるにつれて、特に大
きな問題となることは自明である。
材が割れるときにははじけるように割れ、出発材外周部
に堆積していたガラス微粒子堆積体はほとんど出発材か
らはがれおちてしまっていることが判かった。このこと
から、出発材の表面近くに付着しているガラス微粒子堆
積体は非常に柔らかいものであることが予想された。そ
こで、合成されたガラス微粒子堆積体の半径方向の嵩密
度（２１５１１３）分布を測定し九七の結果、第４図に
示す如く、出発材の表面近くの嵩密度は、その外側より
も低くなっていることがわかった。このことから、ガラ
ス微粒子堆積体の割れの主原因は出発材表面近くに柔ら
かいガラス微粒子が堆積するためであることが判明した
。さて、柔らかいガラス微粒子が堆積する原因は出発材
自体にあると考えられる。すなわち、出発材は特に加熱
されることなく、ガラス微粒子堆積部に達つしているた
め、ガラス微粒子形成用のバーナーによってガラス微粒
子の付着とともに加熱されることになる。このため、出
発材表面近くに付着したガラス微粒子は、出発材に熱を
うばわれ、このため、温度が低下し、柔らかい堆積体と
なっているものと考えられる。また出発材自体に熱伝導
性があるため、出発材は長手方向に熱を常に奪われてい
ると考えられ、ガラス微粒子を安定につけるためには出
発材の温度をコントロールすることが必要と考えられる
。このことは出発材外径が大きくなるにつれて、特に大
きな問題となることは自明である。
〔問題点を解決する丸めの手段〕
本発明は、上記問題点を克服し、ガラス微粒子堆積体を
安定に製造することを目的とし、ガラス微粒子合成用バ
ーナーに隣接して、出発材加熱用装置を設宣し出発材の
加熱をしつつ、ガラス微粒子堆積体を合成し製造を安定
かつ容易にするものである。
安定に製造することを目的とし、ガラス微粒子合成用バ
ーナーに隣接して、出発材加熱用装置を設宣し出発材の
加熱をしつつ、ガラス微粒子堆積体を合成し製造を安定
かつ容易にするものである。
すなわち本発明は自らの軸を回転軸として回転している
実質的に円柱状或いは円筒状の出発材の片端近傍から、
該出発材の外周部上にガラス微粒子合成用バーナーの火
炎内にガラス原料を供給することにより発生させたガラ
ス微粒子を堆積させ始め、該バーナーを出発材の軸と平
行に相対的に移動させていくことにより、ガラス微粒子
の堆積体を出発材の外周部に軸方向に形成していく方法
に於いて上記ガラス微粒子合成用バーナーと隣接して上
記出発材加熱用装置を設置し、上記出発材を加熱しつつ
ガラス微粒子堆積体を製造することを特徴とするガラス
微粒子堆積体の製造方法である。
実質的に円柱状或いは円筒状の出発材の片端近傍から、
該出発材の外周部上にガラス微粒子合成用バーナーの火
炎内にガラス原料を供給することにより発生させたガラ
ス微粒子を堆積させ始め、該バーナーを出発材の軸と平
行に相対的に移動させていくことにより、ガラス微粒子
の堆積体を出発材の外周部に軸方向に形成していく方法
に於いて上記ガラス微粒子合成用バーナーと隣接して上
記出発材加熱用装置を設置し、上記出発材を加熱しつつ
ガラス微粒子堆積体を製造することを特徴とするガラス
微粒子堆積体の製造方法である。
また出発材加熱用装置としては出発材加熱用バーナーを
用い、該バーナーの形成する火炎にて出発材を加熱する
ことが好ましい。
用い、該バーナーの形成する火炎にて出発材を加熱する
ことが好ましい。
以下実施例に基ずいて本発明の詳細な説明する。本発明
の実施態様の構成を第１図に示す。
の実施態様の構成を第１図に示す。
第１図においてガラス微粒子合成用バーナー１３に燃料
ガス馬、助熱ガスＯＲＮ原料ガスを流しとのバーナーに
よ多形成される火炎１４中で火炎加水分解によりガラス
微粒子が生成される。このガラス微粒子を、回転しつつ
ガラス微粒子合成用バーナーと相対的に移動する出発材
１１の外周部に堆積しガラス微粒子堆積体１２を形成す
る。本発明においてはこの構成に加えて出発材１１の温
度コント日−ル用として、ガラス微粒子合成用バーナー
１３に隣接して出発材加熱用バーナー１５を設置し、該
バーナーよシ、燃料ガスＨ意、助熱ガス０！およびシー
ルガスＡｒ ヲ流すことにより、火炎１６を形成し、
この火炎１６によって出発材１１の加熱を行っている。
ガス馬、助熱ガスＯＲＮ原料ガスを流しとのバーナーに
よ多形成される火炎１４中で火炎加水分解によりガラス
微粒子が生成される。このガラス微粒子を、回転しつつ
ガラス微粒子合成用バーナーと相対的に移動する出発材
１１の外周部に堆積しガラス微粒子堆積体１２を形成す
る。本発明においてはこの構成に加えて出発材１１の温
度コント日−ル用として、ガラス微粒子合成用バーナー
１３に隣接して出発材加熱用バーナー１５を設置し、該
バーナーよシ、燃料ガスＨ意、助熱ガス０！およびシー
ルガスＡｒ ヲ流すことにより、火炎１６を形成し、
この火炎１６によって出発材１１の加熱を行っている。
出発材加熱用バーナー１５に投入する燃料ガスの流量は
、出発材１１がこの熱によって変形しないように調整す
ること、および該火炎１６がガラス微粒子合成用バーナ
ー１３の火炎１４を乱さないような位置に上記出発材加
熱用バーナーを設置することが必要である。
、出発材１１がこの熱によって変形しないように調整す
ること、および該火炎１６がガラス微粒子合成用バーナ
ー１３の火炎１４を乱さないような位置に上記出発材加
熱用バーナーを設置することが必要である。
（実施例）
第１図に示す構成において、ガラス微粒子合成用バーナ
ー１５としては同心円状多重管バーナーを用い、石英ガ
ラス管を出発材１１とし、その外周部にガラス微粒子堆
積体を形成した。
ー１５としては同心円状多重管バーナーを用い、石英ガ
ラス管を出発材１１とし、その外周部にガラス微粒子堆
積体を形成した。
燃料ガスとしてＨ鵞、助燃ガスとして０３を用い、原料
として５ｉＣ４を用いた。流量条件としては、ＳｉＣ’
４ ＝２０００ＣＣ／ｍ、Ｈ２＝５０１／ｍ、Ｏ。
として５ｉＣ４を用いた。流量条件としては、ＳｉＣ’
４ ＝２０００ＣＣ／ｍ、Ｈ２＝５０１／ｍ、Ｏ。
＝４ ｏ ｔ／＝ 、 Ａｒ＝２０ ｔ／―であった。
このガラス微粒子合成用バーナーの下部に出発材加熱用
バーナー１５として同心円状多重管バーナーを、ガラス
微粒子合成用バーナーと平行に設置し、Ｈ２＝ １０
ｔ／ ｍ 、 ＯＨ＝ １５ Ｌ ／ ｍ 、 Ａｒ＝
５ｔ／−のガスを流し、出発材の加熱を行った。このと
きの出発材の表面温度は７００℃〜８００℃に保たれた
。この結果、母材の製造は非常に安定に行なうことがで
き、母材の割れ問題は解消することができた。
バーナー１５として同心円状多重管バーナーを、ガラス
微粒子合成用バーナーと平行に設置し、Ｈ２＝ １０
ｔ／ ｍ 、 ＯＨ＝ １５ Ｌ ／ ｍ 、 Ａｒ＝
５ｔ／−のガスを流し、出発材の加熱を行った。このと
きの出発材の表面温度は７００℃〜８００℃に保たれた
。この結果、母材の製造は非常に安定に行なうことがで
き、母材の割れ問題は解消することができた。
またガラス微粒子合成用バーナー１５の流量条件を、堆
積体合成のためだけに設定できたため、ガラス微粒子堆
積体１２の収率も上が９、堆積速度工５ｆ／ｍ、収率６
２％で合成することができた。この堆積体１２の半径方
向の嵩密度分布を測定したところ第２図のようになシ、
出発材表面での嵩密度の低下は＋ｎ正されていることが
わかった。
積体合成のためだけに設定できたため、ガラス微粒子堆
積体１２の収率も上が９、堆積速度工５ｆ／ｍ、収率６
２％で合成することができた。この堆積体１２の半径方
向の嵩密度分布を測定したところ第２図のようになシ、
出発材表面での嵩密度の低下は＋ｎ正されていることが
わかった。
本実施例においては、出発材加熱装置として、バーナー
によ多形成される火炎を用いたが、これは、他の加熱手
段であっても同様の効果が期待できる。また、投入原料
は５ｉＣｔ４のみを用いたが、これに、ＧｅＣｌ４
、 ＰＯＣ４３等の原料が混入されていてもかまわない
し、ガラス微粒子合成用バーナーの本数は、複数本であ
って、も、本発明の効果はそこなわれない。
によ多形成される火炎を用いたが、これは、他の加熱手
段であっても同様の効果が期待できる。また、投入原料
は５ｉＣｔ４のみを用いたが、これに、ＧｅＣｌ４
、 ＰＯＣ４３等の原料が混入されていてもかまわない
し、ガラス微粒子合成用バーナーの本数は、複数本であ
って、も、本発明の効果はそこなわれない。
本発明の方法は石英系ガラス等の出発材の外周部にガラ
ス微粒子堆積体を合成する場合に、該ガラス微粒子堆積
体を安定かつ容易に収率良く製造することができる。
ス微粒子堆積体を合成する場合に、該ガラス微粒子堆積
体を安定かつ容易に収率良く製造することができる。
第１図は本発明の実施態様の概略説明図、第２図は本発
明により得られたガラス微粒子堆積体の無次元半径方向
の嵩密度分布を示すグラフ、 第３図は従来法の概略説明図、 第４図は従来法によυ得られたガラス微粒子堆積体の嵩
密度分布を示すグラフである。
明により得られたガラス微粒子堆積体の無次元半径方向
の嵩密度分布を示すグラフ、 第３図は従来法の概略説明図、 第４図は従来法によυ得られたガラス微粒子堆積体の嵩
密度分布を示すグラフである。
Claims (2)
- （１）自らの軸を回転軸として回転している実質的に円
柱状或いは円筒状の出発材の片端近傍から、該出発材の
外周部上にガラス微粒子合成用バーナーの火炎内にガラ
ス原料を供給することにより発生させたガラス微粒子を
堆積させ始め、該バーナーを出発材の軸と平行に相対的
に移動させていくことにより、ガラス微粒子の堆積体を
出発材の外周部に軸方向に形成していく方法に於いて上
記ガラス微粒子合成用バーナーと隣接して上記出発材加
熱用装置を設置し、上記出発材を加熱しつつガラス微粒
子堆積体を製造することを特徴とするガラス微粒子堆積
体の製造方法。 - （２）出発材加熱用装置として、ガラス微粒子合成用バ
ーナーと隣接して、出発材加熱用バーナーを設置し、該
加熱用バーナーにより形成される火炎によつて出発材を
加熱する特許請求の範囲第（１）項に記載のガラス微粒
子堆積体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11873685A JPS61281037A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11873685A JPS61281037A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281037A true JPS61281037A (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=14743797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11873685A Pending JPS61281037A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | ガラス微粒子堆積体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61281037A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0629590A1 (en) * | 1993-06-16 | 1994-12-21 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Process for producing glass preform for optical fiber |
| JPH07180378A (ja) * | 1994-10-06 | 1995-07-18 | Haseko Corp | 集合住宅 |
| JP2016003162A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 信越石英株式会社 | 中空状多孔質石英ガラス母材の製造方法、中空状多孔質石英ガラス母材並びにそれを用いた石英ガラスシリンダ |
-
1985
- 1985-06-03 JP JP11873685A patent/JPS61281037A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH07180378A (ja) * | 1994-10-06 | 1995-07-18 | Haseko Corp | 集合住宅 |
| JP2016003162A (ja) * | 2014-06-17 | 2016-01-12 | 信越石英株式会社 | 中空状多孔質石英ガラス母材の製造方法、中空状多孔質石英ガラス母材並びにそれを用いた石英ガラスシリンダ |
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