[发明专利]一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法

权利要求书

1.一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：所述方法如下：

(1)芯层准备：从上至下同轴设置靶棒(2)、芯棒(1)和石英板(3)，且三者顺次固定连接，并置入石英管(5)中；所述靶棒为高纯石英材质，所述石英板与靶棒材质相同；

(2)造粒：将VAD或OVD工艺尾气中收集的SiO₂颗倒入PVA溶液中搅拌均匀，烘干后研磨成粉，形成被PVA包覆的SiO₂颗粒(4)；

(3)干压成型：将步骤2制得的被PVA包覆的SiO₂颗粒(4)倒入步骤1的石英管(5)中，被PVA包覆的SiO₂颗粒(4)的填充厚度至少要没过芯棒(1)，然后盖上石英压板(6)，通过对石英压板(6)施加压力，干压成型制得坯体(7)，将坯体(7)从石英管(5)中取出；

(4)氧化分解PVA：将坯体送入烧结炉内煅烧，使PVA在高温下充分分解，在坯体(7)内部留下很多气孔，形成疏松体的坯体(7)；

(5)脱水：步骤4所得坯体继续在烧结炉(8)内煅烧，去除SiO₂颗粒中的水分和表面吸附的羟基；

(6)烧结：将步骤5坯体在烧结炉(8)内高温烧结成透明的光纤预制棒。

2.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：步骤(2)是将VAD或OVD工艺尾气中收集的SiO₂颗倒入1～5％浓度的PVA溶液中搅拌均匀，在60～85℃的温度下烘干后转移到石英坩埚中研磨成粉。

3.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：步骤(3)中，对石英压板施加压力0.3～0.8MPa压力并保持30～90分钟。

4.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：步骤4中，将坯体(7)放入设置在烧结炉(8)内的石英反应管(9)内，设置烧结炉(8)的加热温度600～800℃，烧结炉(8)内通入高纯氧和氦气，坯体(7)以1～10mm/min的牵引速度缓慢通过石英反应管。

5.根据权利要求4所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：烧结炉内O₂流量为0.5～1slpm，He流量为10～15slpm。

6.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：步骤(5)中，设置烧结炉的加热温度1050～1200℃，烧结炉(8)内通入氯气和氦气，坯体(7)以1～5mm/min的牵引速度缓慢通过石英反应管。

7.根据权利要求6所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：所述氯气Cl2流量为0.45～2slpm，氦气He流量为15～20slpm。

8.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：步骤(6)中，设置烧结炉的烧结温度1450～1600℃，烧结炉(8)内通入氦气，坯体(7)以1～3mm/min的牵引速度缓慢通过石英反应管。

9.根据权利要求8所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：氦气He流量为15～20slpm。

10.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：所述石英管(5)底部与石英板(3)接触面紧密贴合。

11.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：所述靶棒(2)为高纯石英材质(纯度≥99.999％)，直径比芯棒(1)小0.5～2mm。

12.根据权利要求1所述的一种基于VAD或OVD工艺固废为原料的光纤预制棒的制造方法，其特征在于：所述石英板(3)厚度为8～20mm，且材质与靶棒(2)相同。