TW201350460A - 陶瓷插芯體 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一陶瓷材料製備技術領域，亦涉及光通信技術領域，尤其是一種複合摻雜釔、鈰等稀土元素的氧化鋯基材料的陶瓷插芯體。該複合摻雜釔、鈰等稀土元素的氧化鋯基材料的陶瓷插芯體，增強氧化鋯材料對相轉變的抵抗性，結構精密，提高產品的可靠性，具有接續品質高、抗老化性能好，環境適應性強等顯著特點。採用該插芯體的現場組裝式光纖活動連接器，不僅可實現光纖的同軸對接和比塑膠製品優良的表面光潔度，且克服了塑膠材質接續時容易產生刮屑的特點，本發明具有抗老化性能好，光纖對接後插入損耗小，回波損耗高，接續品質好的特點。
Description
本發明涉及先進陶瓷材料製備技術領域，同時涉及光通信技術領域，尤涉及一種複合摻雜釔、鈰等稀土元素的氧化鋯基材料的陶瓷插芯體。
近幾年來隨著光通信產業的發展、國家政策的雅行，我國的FTTH(光纖到戶)從開始的試點工程到現在的規模部署得到了快速的發展。“最後一公里”光纖接入的解決方案各式各樣，包括預埋光纖型現場組裝光纖活動連接器、直通型現場組裝光纖活動連接器、熱熔型連接器等等。預埋光纖型現場組裝光纖活動連接器憑藉其操作簡單，施工速度快、對操作環境無特殊要求、無需電源施工、工具簡單，易攜帶等諸多優點，在光纖到戶“最後一公里”解決方案中佔據很大的比例。
目前絕大部分預埋光纖型現場組裝光纖活動連接器的光纖對接點設置在塑膠V型槽中，然而塑膠材料經過長時間服役後會老化變形，或者在惡劣環境中材料性能發生變化，導致對接損耗變大或對接失效。另外，塑膠V型槽的精度也無法滿足光纖在微米級的對接要求。這些產品在服役1-2年後失效率很高。
為改善上述不足，現有技術將光纖對接點設置在陶瓷插芯體的內孔中，利用陶瓷插芯的高精度內孔實現光纖的同軸對接。而目前的陶瓷插芯體材料一般是單一釔摻雜氧化鋯基材料，該材料隨著使用時間的推移，本身會發生結構變化(從四方相向單斜相轉變)，伴隨著相結構的變化，晶粒也隨著變粗變大，這會導致表面光潔度差，從而引起光纖穿入內孔不順暢，
或者導致對接光纖橫向偏移引起插入損耗變大或失效。
針對現有技術的缺點，本發明提供了一種複合摻雜釔、鈰等稀土元素的氧化鋯基材料的陶瓷插芯體，增強了氧化鋯材料對相轉變的抵抗性，有效地提高了產品的可靠性。
為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：一種陶瓷插芯體，其特徵在於：該陶瓷插芯體為摻雜稀土元素的氧化鋯基材，該稀土元素係選自鑭系元素、釔及鈧元素所構成之組合。其中，該鑭系元素為鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥。
在一具體實施例中，該稀土元素為釔、鈰，即該陶瓷插芯體為複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材。
在另一具體實施例中，該複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材的材料成分為(Ce1-x-yYyZrx)O2+m(wt%)Al2O3，其中，x=0.30~0.97mol，y=0.05~0.80mol，m=0~10wt%。
在較佳具體實施例中，該Al2O3的添加量係以釔、鈰複合摻雜氧化鋯的總品質為基準。
在另一較佳具體實施例中，該複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材中，該鋁元素進一步包括除Al2O3形式以外的鋁鹽。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明複合摻雜釔、鈰等稀土元素的氧化鋯基材料的陶瓷插芯體，增強了氧化鋯材料對相轉變的抵抗性，結構精密，有效地提高了產品的可靠
性，具有接續品質高、抗老化性能好，環境適應性強等顯著特點。
本發明採用該插芯體的現場組裝式光纖活動連接器，光纖對接點設在連接器陶瓷插芯體的高精度內孔中，不僅可以實現光纖的同軸對接和比塑膠製品優良的表面光潔度，而且克服了塑膠材質接續時容易產生刮屑的特點，環境適應性強、抗老化性能好，光纖對接後插入損耗小，回波損耗高，接續品質好。
下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。
如圖1至圖5所示為本發明陶瓷插芯體的實施例，該陶瓷插芯體為摻雜稀土元素的氧化鋯基材，稀土元素為鑭系元素、釔及鈧中的一種或幾種。本實施例中，陶瓷插芯體為複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材，複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材的材料成分為(Ce1-x-yYyZrx)O2+m(wt%)Al2O3，其中，x=0.30~0.97mol，y=0.05~0.80mol，m=0~10wt%，Al2O3的添加量以釔、鈰複合摻雜氧化鋯的總品質為基準。
採用該陶瓷插芯體的現場組裝式光纖活動連接器，包括陶瓷插芯體1，該陶瓷插芯體1為摻雜稀土元素的氧化鋯基材，稀土元素為鑭系元素、釔及鈧中的一種或幾種。其中，陶瓷插芯體1內設有放置預埋光纖2的內孔，內孔中設有光纖對接點3。本實施例中，陶瓷插芯體1為複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材。
如圖5所示，1為陶瓷插芯體，2為預埋光纖，3為光纖對接點，4為接入光纖。
從圖1至圖4的照片可以清晰看到，在未經老化處理之前，無論是以
鈰、釔等稀土元素複合摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器陶瓷插芯體，還是以單一釔元素摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器陶瓷插芯體，均同樣具有緻密、晶粒精細切大小均勻的顯微結構。但經過老化處理後，以單一釔元素摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器陶瓷插芯體，其顯微結構明顯發生了變化，部分區域晶粒尺寸長大粗化，甚至出現裂紋；而以鈰、釔等稀土元素複合摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器陶瓷插芯體，其顯微結構基本維持了老化前的狀態。
1‧‧‧陶瓷插芯體
2‧‧‧預埋光纖
3‧‧‧光纖對接點
4‧‧‧接入光纖
圖1為以鈰、釔等稀土元素複合摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器陶瓷插芯體老化處理前的SEM照片；圖2為以鈰、釔等稀土元素複合摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器陶瓷插芯體老化處理後的SEM照片；圖3為以單一釔元素摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器插芯老化處理前的SEM照片；圖4為以單一釔元素摻雜的氧化鋯基材料製成的現場組裝式光纖活動連接器插芯老化處理後的SEM照片；圖5是現場組裝式光纖活動連接器在陶瓷插芯體的內孔中實現光纖對接的示意圖。
1‧‧‧陶瓷插芯體
2‧‧‧預埋光纖
3‧‧‧光纖對接點
4‧‧‧接入光纖
Claims (5)
- 一種陶瓷插芯體，其中該陶瓷插芯體係一摻雜稀土元素的氧化鋯基材，該稀土元素係選自鑭系元素、釔及鈧元素所構成之組合。
- 根據權利要求1所述的陶瓷插芯體，其中該陶瓷插芯體係一複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材。
- 根據權利要求2所述的陶瓷插芯體，其中該複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材的材料成分為(Ce1-x-yYyZrx)O2+m(wt%)Al2O3，其中x=0.30~0.97mol、y=0.05~0.80mol及m=0~10wt%。
- 根據權利要求3所述的陶瓷插芯體，其中該Al2O3的添加量以該釔、鈰複合摻雜氧化鋯的總品質為基準。
- 根據權利要求2所述的陶瓷插芯體，其中該複合摻雜釔、鈰稀土元素的氧化鋯基材中，該鋁元素進一步包括Al2O3形式以外的鋁鹽。
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