基于SG法制備光棒用石英玻璃的工藝研究.pdf

1、光纖預(yù)制棒(簡(jiǎn)稱(chēng)光棒)制備技術(shù)是光纖制造產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，是光通信產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)核心。為了降低生產(chǎn)光纖的成本，本論文采用溶膠凝膠法制備光纖預(yù)制棒用石英玻璃。以正硅酸乙酯、水作為原材料，鹽酸和氨水作為催化劑、甲酰胺和乙二醇作為防裂劑，通過(guò)兩種體系(有共溶劑體系和無(wú)共溶劑體系)制備了預(yù)制棒用石英玻璃的干膠，并且將最佳配比下的試樣進(jìn)行了燒結(jié)。論文側(cè)重研究共溶劑、催化劑、防裂劑以及干燥溫度對(duì)預(yù)制棒用石英玻璃制備過(guò)程及抗裂性能的影響。采用XRD、FT-

2、IR、SEM及EDS等測(cè)試手段對(duì)所制備的試樣的物相、官能團(tuán)、表面裂紋情況以及化學(xué)成分組成等進(jìn)行了測(cè)試。
　　 通過(guò)16組實(shí)驗(yàn)制備了無(wú)共溶劑體系的石英玻璃干膠，27組實(shí)驗(yàn)制備了有共溶劑體系的石英玻璃干膠。以凝膠時(shí)間、透明度、防裂性能等作為主要指標(biāo)，對(duì)干膠進(jìn)行了測(cè)試分析。XRD測(cè)試表明所得試樣均為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，EDS測(cè)試表明所得試樣主要含Si和O兩種元素。研究結(jié)果還表明:在無(wú)共溶劑體系中，在強(qiáng)烈攪拌的條件下加大用水量可以制得均一的液相

3、，在有共溶劑體系中，以乙醇作為共溶劑，在強(qiáng)烈攪拌條件下也可形成均勻的液相。隨著鹽酸的加入量增加，正硅酸乙酯的水解反應(yīng)速度加快，當(dāng)加到一定量后，凝膠的透明度開(kāi)始變差。SEM測(cè)試表明甲酰胺和乙二醇都能起到防裂劑的作用。過(guò)量的甲酰胺會(huì)影響透明度。防裂劑的加入會(huì)很好的抑制干膠的開(kāi)裂。在無(wú)共溶劑體系中，當(dāng)正硅酸乙酯∶水∶鹽酸∶乙二醇=1∶30∶0.7∶1時(shí)，所做試樣綜合性能最佳。在有共溶劑體系中，當(dāng)正硅酸乙酯∶乙醇∶水∶催化劑(鹽酸∶氨水=1∶1