CN104125933B - 玻璃微粒沉积体的制造方法以及玻璃母材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种玻璃微粒沉积体的制造方法,该方法可防止玻璃微粒沉积体的外径变动,同时可提高玻璃原料收率。在反应容器(2)中设置起始棒(11)以及玻璃微粒生成用燃烧器(22),向燃烧器(22)中导入玻璃原料,在燃烧器(22)所形成的火焰内使玻璃原料发生火焰分解反应而生成玻璃微粒,将生成的玻璃微粒沉积在起始棒(11)上从而制作玻璃微粒沉积体。此时,将从燃烧器(22)喷出的玻璃原料相对于燃烧器(22)的中心轴的扩展角度设为5~70度。

Description

玻璃微粒沉积体的制造方法以及玻璃母材的制造方法
技术领域
本发明涉及通过OVD法(外部气相沉积法)、VAD法(气相轴向沉积法)、MMD法(多燃烧器多层沉积法)等使玻璃微粒沉积在起始棒上来制造玻璃微粒沉积体的玻璃微粒沉积体制造方法,以及对该玻璃微粒沉积体进行加热使其透明化的玻璃母材制造方法。
背景技术
作为现有的玻璃母材制造方法,已知的是包括以下工序的制造方法:通过OVD法或VAD法等制作玻璃微粒沉积体的沉积工序,以及对该玻璃微粒沉积体加热从而制作透明的玻璃母材的透明化工序。
例如,专利文献1公开了可在预制件(玻璃母材)形成时使用的精密燃烧器,其能使不含八甲基环四硅氧烷(OMCTS)等卤化物的含硅化合物氧化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表平11-510778号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1记载的精密燃烧器中,在精密燃烧器的火焰内使生成的玻璃微粒沉积在起始棒上从而制造玻璃微粒沉积体时,在防止玻璃微粒沉积体的外径变动或提高玻璃原料的收率方面还有改善的余地。
于是,本发明是鉴于以上问题而进行的,目的在于提供玻璃微粒沉积体的制造方法以及玻璃母材的制造方法,其中该玻璃微粒沉积体的制造方法可以防止玻璃微粒沉积体的外径变动,同时没有燃烧器堵塞等不良情况,并可提高玻璃原料的收率。
解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法具有如下的沉积工序:在反应容器中设置起始棒以及玻璃微粒生成用燃烧器,向所述燃烧器中导入玻璃原料,在所述燃烧器所形成的火焰内使玻璃原料反应从而生成玻璃微粒,并且使生成的玻璃微粒沉积在所述起始棒上从而制作玻璃微粒沉积体;该玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于,将从所述燃烧器喷出的玻璃原料与所述燃烧器的中心轴的扩展角度设为5~70度。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中也可以将所述扩展角度构成为10~50度。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中也可以将所述扩展角度构成为20~40度。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中,也可以将所述燃烧器中从喷出所述玻璃原料的原料喷口的前端开口部至喷出氧气的燃气喷口的前端开口部的最短距离构成为10~100mm。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中,也可以将所述燃烧器中从喷出所述玻璃原料的原料喷口的前端开口部至喷出氧气的燃气喷口的前端开口部的最短距离构成为20~100mm。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中,也可以将所述燃烧器中从喷出所述玻璃原料的原料喷口的前端开口部至喷出氧气的燃气喷口的前端开口部的最短距离构成为30~100mm。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中,也可以将供给至所述燃烧器的所述玻璃原料构成为硅氧烷。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中,也可以将供给至所述燃烧器的所述玻璃原料构成为八甲基环四硅氧烷(OMCTS)。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中,也可以使从所述燃烧器喷出的所述玻璃原料构成为液体喷雾状。
另外,对于本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法,在所述沉积工序中,也可以使从所述燃烧器喷出的所述玻璃原料构成为气态。
另外,本发明的玻璃母材的制造方法的特征在于,由上述玻璃微粒沉积体的制造方法制造玻璃微粒沉积体,并且包括对所制造的玻璃微粒沉积体进行加热从而制造透明的玻璃母材的透明化工序。
另外,对于本发明的玻璃母材的制造方法,所述沉积工序中的玻璃微粒沉积体的沉积也可以构成为通过OVD法、VAD法、MMD法中的任意一者来进行。
发明效果
根据本发明的玻璃微粒沉积体的制造方法以及玻璃母材的制造方法,通过对从玻璃微粒生成用燃烧器喷出的玻璃原料的扩展角度等进行适当化,可以防止玻璃微粒沉积体的外径变动,同时没有燃烧器堵塞等不良情况,并可以提高玻璃原料的收率。
附图说明
[图1]为示出实施本发明所述的玻璃微粒沉积体制造方法的制造装置的一个形态的结构图。
[图2]为示出生成玻璃微粒的燃烧器的一个形态的主视图。
[图3]为示出图2所示燃烧器的原料喷口的截面图。
[图4]为示出向图3所示原料喷口供给液体原料以及喷雾气体后的状态的截面图。
[图5]为示出生成玻璃微粒的燃烧器的另一个形态的截面图。
[图6]为示出生成玻璃微粒的燃烧器的又一个形态的截面图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明所述的玻璃微粒沉积体制造方法以及玻璃母材制造方法的实施方案的例子进行说明。需要说明的是,虽然以下所示制造方法是以OVD(OutsideVapor-phase Deposition,外部气相沉积)法为例进行说明,但本发明并不限于OVD法。与OVD法相同,从玻璃原料沉积玻璃的方法(例如VAD法(Vapor Phase Axial Deposition,气相轴向沉积法)、MMD法)等也可适用于本发明。
图1为实施本实施方案的玻璃微粒沉积体制造方法的制造装置1的结构图。制造装置1具有:反应容器2、升降旋转装置3、原料供给装置21、玻璃微粒生成用燃烧器22、以及控制各部分动作的控制部5。
反应容器2为形成玻璃微粒沉积体M的容器,具有安装在容器侧面的排气管12。
升降旋转装置3为通过支持棒10以及起始棒11使玻璃微粒沉积体M进行升降动作以及旋转动作的装置。升降旋转装置3基于发自控制部5的控制信号对支持棒10的动作进行控制。升降旋转装置3使玻璃微粒沉积体M一边旋转一边升降。
支持棒10被布置为插入并穿过形成于反应容器2的上壁的贯通孔,并且在设置于反应容器2内的一端(在图1中为下端)处安装有起始棒11。支持棒10的另一端(在图1中为上端)由升降旋转装置3夹持。
起始棒11为玻璃微粒待沉积的棒,并且安装在支持棒10上。
排气管12为这样的管:其将未附着在起始棒11以及玻璃微粒沉积体M上的玻璃微粒排出到反应容器2的外部。
通过原料供给装置21向燃烧器22中供给液体原料23。需要说明的是,在图1中省略了供给火焰形成用气体的气体供给装置。
原料供给装置21由储存液体原料23的原料容器24、供给液体原料23的泵25、将液体原料23导向燃烧器22的供给配管26、以及包含原料容器24、泵25和一部分供给配管26的小室(ブース)27构成。
泵25为通过供给配管26向燃烧器22供给将从燃烧器22喷雾的液体原料23的装置。泵25基于发自控制部5的控制信号对供给至燃烧器22的液体原料23的供给量进行控制。
供给配管26为将液体原料23导向燃烧器22的配管。为了将供给配管26的温度保持在高温,可以在供给配管26的外周以及燃烧器22的外周的一部分上卷绕作为发热体的带加热器28。通过对该带加热器28通电来对供给配管26或燃烧器22进行加热,并且可以使从燃烧器22喷雾的液体原料23的温度上升至液体原料23未气化程度的温度,例如,对于OMCTS来说为30~170℃的温度。
燃烧器22使喷雾状态的液体原料23在火焰中气化,并通过进一步使气化的原料发生氧化反应从而生成玻璃微粒30,并且将生成的玻璃微粒30向起始棒11喷射从而使之沉积。
向燃烧器22中供给作为液体原料23的以OMCTS等为代表的硅氧烷液体、作为火焰形成气体的H2或O2等、作为燃烧器密封气体的N2或Ar等惰性气体。在该燃烧器22的火焰中,通过氧化反应生成玻璃微粒30,并且使生成的玻璃微粒30沉积在起始棒11上,从而制作预定外径的玻璃微粒沉积体M。
控制部5控制着升降旋转装置3、原料供给装置21等的各个动作。控制部5向升降旋转装置3发送控制信号,该控制信号控制玻璃微粒沉积体M的升降速度以及旋转速度。另外,控制部5向原料供给装置21的泵25发送控制信号,该控制信号对从燃烧器22喷雾出来的液体原料23的流量进行控制。
为了喷出玻璃原料和火焰形成气体,作为燃烧器22,可使用(例如)多喷嘴结构的燃烧器或9重管等多重管结构的燃烧器。
图2示出了具有多喷嘴结构的燃烧器22的一个形态。
图2所示的燃烧器22在中央具有喷出作为玻璃原料的液体原料23或原料气体的原料喷口31a,并且从原料喷口31a的外周的喷口31b喷出由惰性气体形成的密封气体。此外,燃烧器22在其周围布置有多个喷出燃烧用气体的燃气喷口32。从中心的原料喷口31a喷出(例如)OMCTS等液体原料23或原料气体。另外,燃气喷口32为双重结构,从中心的喷口32a喷出作为助燃性气体的氧气(O2),并且从外周喷口32b喷出作为可燃性气体的氢气(H2)等。
在燃烧器22中,向由燃烧用气体产生的氢氧焰中喷出玻璃原料,玻璃原料通过氢氧焰而生成为氧化硅(SiO2)颗粒。
在向具有多喷嘴结构的燃烧器22的原料喷口31a中供给液体原料23的情况下,原料喷口31a为图3所示的结构。图3中,原料喷口31a在中央具有液体原料用喷口31a1,并且在液体原料用喷口31a1的外周具有气体喷雾喷口31a2。从液体原料用喷口31a1以液态供给作为液体原料23的(例如)OMCTS液体等,并且从气体喷雾喷口31a2供给(例如)N2、O2、Ar等气体。
气体喷雾喷口31a2的前端具有朝向液体原料用喷口31a1倾斜的形状。由此,喷雾气体的喷射方向向偏离燃烧器22的前端预定尺寸的燃烧器22中心轴上的预定位置倾斜,并且与从液体原料用喷口31a1喷出的液体原料23碰撞。从液体原料用喷口31a1喷出的液体原料23通过喷雾气体的碰撞而雾化,并且在火焰内沿燃烧器22的直径方向大约均匀地散开。这样,通过适当调整从气体喷雾喷口31a2(其向设置在中央的液体原料用喷口31a1的中心轴倾斜)喷出的气体的流速或从液体原料用喷口31a1喷出的液体原料23的流量或者液体原料用喷口31a1的前端结构,可以将从燃烧器22喷出的液体原料23与燃烧器22的中心轴(液体原料用喷口31a1的中心轴C)的扩展角度X(参见图4)调整至所期望的角度。
图5示出了具有多重管燃烧器结构的燃烧器的一个形态。
图5所示的燃烧器22a为9重管结构的燃烧器。需要说明的是,图5为示出了燃烧器前端的仅仅一部分的纵向(轴向)截面图,因为是轴对称的,因此仅示出了相对于燃烧器中心轴的一侧。
在燃烧器中央部设置有液体原料用喷口41a1和气体喷雾喷口41a2。在气体喷雾喷口41a2的外周设置多层(此处为7层)气体喷口42,其供给作为火焰形成气体的H2以及O2、作为燃烧器密封气体的Ar。气体喷雾喷口41a2的前端具有朝向液体原料用喷口41a1倾斜的形状。由此,喷雾气体的喷射方向向偏离燃烧器22a的前端预定尺寸的燃烧器22a中心轴上的预定位置倾斜,并且与从液体原料用喷口41a1喷出的液体原料23碰撞,液体原料23通过喷雾气体的碰撞而雾化,并且沿燃烧器22a的直径方向上大约均匀地散开。
在本实施方案中,作为液体原料23,使用无卤的原料硅氧烷,优选使用OMCTS液体。一直以来,用作玻璃原料的SiCl4基于下式(1)生成SiO2玻璃微粒。
SiCl4+2H2O→SiO2+4HCl…式(1)
在该情况下,作为副产物生成了对环境造成不利影响的HCl(盐酸),因此需要将盐酸无害化的装置,用于制造玻璃母材的运营成本变得非常高。
另一方面,如本实施方案那样,在使用了硅氧烷,例如OMCTS液体或OMCTS气体的情况下,基于下式(2)生成SiO2玻璃微粒。
[SiO(CH3)2]4+16O2→4SiO2+8CO2+12H2O…式(2)
在该情况下,由于没有排出盐酸之类的有害物质,因此可抑制玻璃母材的制造成本。
下面对玻璃微粒沉积体以及玻璃母材的制造方法的步骤进行说明。
[沉积工序]
通过OVD法(外部气相沉积法)进行玻璃微粒的沉积,制造玻璃微粒沉积体M。首先,如图1所示,将支持棒10安装在升降旋转装置3上,进一步在支持棒10的下端安装有起始棒11的状态下,将起始棒11以及支持棒10的一部分收纳在反应容器2中。
接着,基于从控制部5发送来的控制信号,泵25一边控制供给量,一边向燃烧器22(在图5中,为22a)中供给液体原料23。
向燃烧器22、22a中供给液体原料23以及氢氧气体(火焰形成气体),使液体喷雾状的液体原料23在氢氧火焰中气化之后,通过使其发生氧化反应而生成玻璃微粒。
然后,燃烧器22、22a使得在火焰内生成的玻璃微粒持续地沉积在旋转并升降的起始棒11上。
此时,将从燃烧器22、22a喷出的液体原料23相对于燃烧器22、22a的中心轴的扩展角度设定在预定的范围。在液体原料23的扩展角度小的情况下,雾化后的液体原料23集中在火焰中心部,玻璃微粒的沉积面的加热密度过高。结果,玻璃微粒沉积体M的密度变高、外径变细,因此玻璃微粒的沉积效率显著降低。另外,在液体原料23的扩展角度大的情况下,雾化后的原料液过于散开,因此在火焰内生成的玻璃微粒对作为目标的起始棒11或玻璃微粒沉积体M的碰撞概率降低,玻璃原料收率下降。此外,还会发生玻璃微粒易于附着在液体原料用喷口31a1、41a1的前端开口部附近,液体原料用喷口31a1、41a1堵塞这样的问题。因而,有必要使扩展角度适当化。具体而言,改变从气体喷雾喷口31a2、41a2供给的喷雾气体的流量,以使得从燃烧器22、22a喷出的液体原料23与燃烧器22、22a的中心轴的扩展角度X为5~70度、优选为10~50度、更优选为20~40度。作为调整扩展角度X的具体方法的一个例子,例如,将喷雾气体的流量调整为约0.2~1.0 L/分钟。通过使扩展角度X在所述范围,可提高玻璃原料的收率,同时液体原料23在火焰内沿燃烧器22、22a的径向均匀散开,因此在火焰内生成的玻璃微粒可均匀地沉积在起始棒11上。由此,还具有这样的效果:抑制玻璃微粒沉积体M烧结生成的透明玻璃母材的长度方向上的外径变化。
此外,在燃烧器22的火焰内,通过作为液体原料23的OMCTS液体等的氧化反应而生成玻璃微粒。因此,通过将喷出OMCTS液体的液体原料用喷口31a1、41a1与喷出氧气的燃气喷口32、42的中心的氧气喷口32a、42a之间的距离设定在预定的范围,可使火焰内生成的玻璃微粒流的宽度适当化。具体而言,将从燃烧器22、22a的液体原料用喷口31a1、41a1的前端开口部至喷出氧气的氧气喷口32a、42a的前端开口部的最短距离Y、Y’(参照图2以及图5)设定为10~100mm、优选为20~100mm、更优选为30~100mm。通过设定为这样的范围,液体原料23在直到与氧气反应之前在火焰内的径向散开,并且在原料适度散开的状态下发生氧化反应(发热反应),因此可使火焰内的温度分布变得平缓。由此,可进一步抑制由玻璃微粒沉积体M制成透明玻璃母材时长度方向上的外径变化。另外,通过将最短距离Y、Y’设定在所述范围,还可使玻璃微粒沉积体M的密度适当化,并提高玻璃原料收率。当最短距离Y、Y’小于10mm的情况下,还会发生玻璃微粒附着在液体原料用喷口31a1、41a1的前端开口部附近,液体原料用喷口31a1、41a1易于堵塞的问题。通过将最短距离Y、Y’设定在所述范围,还可抑制液体原料用喷口31a1、41a1的堵塞。
基于来自控制部5的控制信号,升降旋转装置3使起始棒11以及沉积在起始棒11上的玻璃微粒沉积体M在轴向上升降以及旋转。
[透明化工序]
接着,在惰性气体和氯气的混合气氛中,将所得的玻璃微粒沉积体M加热到1100℃后,在He气氛中加热到1550℃从而获得透明玻璃母材。重复进行这样的玻璃母材的制造。
需要说明的是,硅氧烷为可燃性的,因此随着供给量增大,火焰温度上升。但是,根据本实施方案,在燃烧器22、22a的火焰内使硅氧烷在燃烧器22、22a的径向上均匀地散开,同时使在火焰内散开的硅氧烷发生氧化反应(发热反应)。因此,还具有这样的效果:与现有技术相比,降低了玻璃微粒的沉积面的加热密度,使沉积面的温度适当化。由此,使玻璃微粒沉积体M的密度或外径适当化,可提高玻璃原料收率。
另外,因为OMCTS的标准沸点为175℃,非常高的温度,因此为了使OMCTS气化从而以气体状态供给至燃烧器22、22a,需要具备另外的昂贵的处理装置。因此,在本实施方案中,虽然这样的喷雾方式是优选的:将OMCTS以液体原状供给至燃烧器22、22a,并通过从由燃烧器22、22a喷出的OMCTS液体的周围喷出喷雾气体以使OMCTS液体雾化,但是,也可以加热OMCTS液体使其气化从而成为气体状态,并从燃烧器22、22a喷出。需要说明的是,在喷雾方式的情况下,优选的是,在原料喷口31a、41a与氧气喷口32a、42a之间设置喷出可燃性气体的喷口,从而提高气化效率。
实施例
使用图1所示的制造装置,通过OVD法进行玻璃微粒的沉积,即进行玻璃微粒沉积体M的制造[沉积工序]。另外,在惰性气体和氯气的混合气氛中,将所得的玻璃微粒沉积体M加热到1100℃后,在He气氛中加热到1550℃从而进行透明玻璃化[透明化工序]。
使用直径17mm、长400mm的纯石英玻璃作为起始棒,向燃烧器中供给作为液体原料的OMCTS液体(流量:4ml/分钟)、作为喷雾气体的N2(流量:0.6SLM)、作为火焰形成气体的H2(流量:20~50SLM)、O2(流量:30~70SLM)和作为燃烧器密封气体的Ar(流量:1~5SLM)。
在沉积工序中,适当选择从燃烧器喷雾的OMCTS液体相对于燃烧器的中心轴的扩展角度X(°)、以及从燃烧器的原料喷口(液体原料用喷口)的前端开口部至氧气喷口的前端开口部的最短距离Y(mm)。改变扩展角度X(°)以及最短距离Y,进行玻璃微粒的沉积,并且评价所制作的玻璃微粒沉积体的原料收率A(%)、透明玻璃母材的长度方向的外径变动B(mm)、以及玻璃微粒沉积在燃烧器前端从而堵塞燃烧器的概率C(%)。需要说明的是,原料收率A是指:相对于投入到燃烧器中的OMCTS液体100%化学反应为石英玻璃微粒时的SiO2质量,实际沉积在起始棒11以及玻璃微粒沉积体M上的玻璃微粒30的质量比。结果在表1中示出。
[表1]
X(°) Y(mm) A(%) B(mm) C%
实施例1 5 30 40.0 5 0
实施例2 10 30 49.0 3 0
实施例3 20 30 49.5 2 0
实施例4 30 30 48.0 2 0
实施例5 40 30 46.0 2 0
实施例6 50 30 45.0 2 0
实施例7 70 30 44.0 2 0
实施例8 20 20 45.0 3 0
实施例9 20 10 42.0 4 0
实施例10 20 50 47.0 2 0
实施例11 20 5 40.0 6 1
实施例12 20 100 43.0 3 0
实施例13 20 110 41.0 4 0
比较例1 3 30 32.0 10 0
比较例2 80 4 35.0 8 5
[实施例1~7]
在实施例1~7中,将最短距离Y固定在30mm,并在5~70°的范围内适当选择扩展角度X。
结果,在任意一个实施例中,均可获得原料收率A为40%以上,玻璃母材的长度方向的外径变动B为5mm以下,燃烧器堵塞的概率C为0%这样的结果。
[实施例3、8~13]
在实施例3、8~13中,将扩展角度X固定在20°,并在5~110mm的范围内适当选择最短距离Y。
结果,在任意一个实施例中,均可获得原料收率A为40%以上,玻璃母材的长度方向的外径变动B为6mm以下,燃烧器堵塞的概率C为1%以下这样的结果。发现如果最短距离Y为30~50mm,则原料收率A增大。
[比较例1]
在比较例1中,将扩展角度X设为3°,最短距离Y设为30mm。
结果,获得了原料收率A为32%,玻璃母材的长度方向的外径变动B为10mm,燃烧器堵塞的概率C为0%这样的结果。
[比较例2]
在比较例2中,将扩展角度X设为80°,最短距离Y设为4mm。
结果,获得了原料收率A为35%,玻璃母材的长度方向的外径变动B为8mm,燃烧器堵塞的概率C为5%这样的结果。
[测定评价]
在扩展角度X设定在5~70°范围的实施例1~7中,原料收率A为40%以上,同时玻璃母材的长度方向上的外径变动B为5mm以下、燃烧器堵塞的概率C为0%,其为良好。特别是,当扩展角度X为10~50°时,原料收率A为45%以上、玻璃母材的长度方向的外径变动B为3mm以下。而且,当扩展角度X为20~40°时,原料收率A变为46%以上。
另外,在最短距离Y设为5~110mm的实施例3、8~13中,原料收率A为40%以上,同时玻璃母材的长度方向的外径变动B为6mm以下、燃烧器堵塞的概率C为1%以下,其为良好。需要说明的是,从实施例3、8~13的结果可知,如果最短距离Y设为30~50mm,则有原料收率A提高的倾向。因此,优选将最短距离Y设为20~100mm,更优选设为30~100mm的范围。在实施例10中,最短距离Y短至5mm,因此与其他例子相比,燃烧器堵塞的概率略微恶化。
与此相对,在比较例1、2中,由于扩展角度X设定在5~70度的范围以外,因此原料收率A低至35%以下,玻璃母材的长度方向的外径变动B大至8mm以上。另外,在比较例2中燃烧器堵塞的概率也恶化至5%。
需要说明的是,本发明的玻璃微粒沉积体以及玻璃母材的制造方法并不限于以上实施方案,可自由地优化、变形、改良等。
在上述实施方案中,为这样的构成:通过泵25将液体原料23供给至燃烧器22、22a使之雾化,由此生成玻璃微粒,但是本发明并不限于该例子。例如,也可以是使作为液体原料23的OMCTS液体在原料容器24内完全气化成OMCTS气体,并以气体状态从燃烧器22中喷出的构成。具体而言,在原料容器24内将OMCTS液体加热至沸点(例如,OMCTS液体的标准沸点175℃)以上的温度使之在原料容器24内完全气化,通过供给配管26(其由带加热器28加热至所期望的温度)将OMCTS气体供给至燃烧器22。此时,不需要泵25,燃烧器22可使用图6所示的8重管结构的燃烧器122a。燃烧器122a具有原料喷口的前端开口部122a1向出口侧打开的形状,通过该开口角度使OMCTS气体在火焰内的扩展角度适当化。在这种气化方式中,不需要在火焰内使OMCTS液体气化,因此可有效地在火焰内使OMCTS气体化学变化为玻璃微粒,可进一步提高玻璃原料收率。
另外,在上述实施方案中,以OMCTS作为硅氧烷的一个例子进行说明,但只要是硅氧烷,无论是何种类,均具有与上述实施方案相同的效果。
另外,即使是SiCl4之类的硅氧烷以外的原料,通过使从燃烧器喷出的原料气体相对于燃烧器的中心轴的扩展角度、以及从燃烧器的原料喷口的前端开口部至燃气喷口的前端开口部的最短距离适当化,也能获得使透明玻璃母材的长度方向的外径稳定化的效果、或者抑制玻璃微粒沉积在燃烧器前端的燃烧器堵塞的效果。
需要说明的是,本申请基于2012年12月28日申请的日本专利申请(特愿2012-288336号),其全部内容以引用的方式援引。另外,本文中所引用的全部参考文献也全体并入本文。
符号说明
1:制造装置,2:反应容器,3:升降旋转装置,5:控制部,10:支持棒,11:起始棒,21:原料供给装置,22、22a、122a:燃烧器,23:液体原料,24:原料容器,25:泵,26:供给配管,27:小室,28:带加热器,30:玻璃微粒,31a:原料喷口,31a1、41a1:液体原料用喷口,32、42:燃气喷口。

Claims (12)

1.一种玻璃微粒沉积体的制造方法,具有如下的沉积工序:在反应容器中设置起始棒以及玻璃微粒生成用燃烧器,向所述燃烧器中导入玻璃原料,在所述燃烧器所形成的火焰内使玻璃原料发生火焰分解反应以生成玻璃微粒,并且使生成的玻璃微粒沉积在所述起始棒上从而制作玻璃微粒沉积体;
该玻璃微粒沉积体的制造方法的特征在于,将从所述燃烧器喷出的玻璃原料相对于所述燃烧器的中心轴的扩展角度设为20~70度。
2.根据权利要求1所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将所述扩展角度设为20~50度。
3.根据权利要求1所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将所述扩展角度设为20~40度。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将所述燃烧器中从喷出所述玻璃原料的原料喷口的前端开口部至喷出氧气的燃气喷口的前端开口部的最短距离设为10~100mm。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将所述燃烧器中从喷出所述玻璃原料的原料喷口的前端开口部至喷出氧气的燃气喷口的前端开口部的最短距离设为20~100mm。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将所述燃烧器中从喷出所述玻璃原料的原料喷口的前端开口部至喷出氧气的燃气喷口的前端开口部的最短距离设为30~100mm。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将供给至所述燃烧器的所述玻璃原料设为硅氧烷。
8.根据权利要求7所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将供给至所述燃烧器的所述玻璃原料设为八甲基环四硅氧烷(OMCTS)。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将从所述燃烧器喷出的所述玻璃原料设为液体喷雾状。
10.根据权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制造方法,其特征在于,在所述沉积工序中,将从所述燃烧器喷出的所述玻璃原料设为气态。
11.一种玻璃母材的制造方法,其特征在于,由权利要求1至3中任意一项所述的玻璃微粒沉积体的制造方法制造玻璃微粒沉积体,并且包括对所制造的所述玻璃微粒沉积体进行加热从而制造透明的玻璃母材的透明化工序。
12.根据权利要求11所述的玻璃母材的制造方法,其特征在于,通过OVD法、VAD法、MMD法中的任意一者来进行所述沉积工序中的玻璃微粒沉积体的沉积。
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