CN110183108B - 用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃及其机械拉管成型方法 - Google Patents

用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃及其机械拉管成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃及其机械拉管成型方法。该用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃的组合物，包括以下摩尔百分含量的组分：SiO272.0‑80.0％；Al2O35.5‑7.0％；B2O32.0‑8.0％；Na2O3.0‑8.0％；K2O2.0‑7.0％；CaO1.0‑3.0％；SrO0.1‑2.0％；ZnO0.1‑2.0％；ZrO20.1‑0.9％；TiO20.1‑0.9％；Sb2O30.1‑0.2％。该机械拉管成型的制备方法，包括以下步骤：玻璃熔化；澄清均化；拉管成型；切割退火。本发明的光纤传像元件用皮料玻璃化学性能优良，玻璃成分稳定，折射率低，抗析晶性能优良。

Description

用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃及其机械拉管成型方法
技术领域
本发明涉及玻璃材料领域，特别涉及一种用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃及其机械拉管成型方法。
背景技术
光纤传像元件包括光纤面板、光纤倒像器、光纤光锥、光纤传像束等，是一种性能优异的光电成像元器件，具有数值孔径大，传光效率高，分辨率高，传像真实清晰，在光学上具有零厚度，结构简单，体积小，重量轻，气密性好，畸变小，斑点少，级间耦合损失小，耦合效率高能改善边缘像质等特点。光纤传像元件最典型的应用是作为微光像增强器的光学输入、输出窗口，对提高成像器件的品质起着重要的作用，广泛地应用于军事、刑侦、航天、医疗、探测等领域的各种阴极射线管、摄像管、电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)耦合、医疗器械显示屏以及高清晰度电视成像和其他需要传送图像的仪器和设备中，是当今世纪光电子行业的高科技尖端产品。
光纤传像元件是利用光学纤维的全反射原理实现的，构成光纤传像元件的光学纤维是由低折射率的皮层玻璃、高折射率的芯料玻璃和光吸收料玻璃，利用棒管结合和真空拉制工艺经热熔压成型的。由于光学纤维完全是由皮层玻璃紧密地熔合在一起，各相邻之间的光学纤维靠的非常近，而皮层厚度不均会导致入射光进入到光学纤维芯的光线在相邻纤维间的皮层发生串光的现象，从而导致输入光线会在全反射过程中穿透皮层发生光渗透现象，而造成漏光；而如果皮层玻璃的抗析晶性能差，会使得光学纤维在拉制的过程中发生界面析晶现象，直接影响光学纤维的传光和传像性能，这些都与皮层玻璃管有直接的关系。
经过几十年的不断发展和改进，已经广泛采用了机械拉制玻璃管的方法，但是现有的维洛法技术不适宜拉制大尺寸的玻璃管，其拉制的管径尺寸约1～60mm，所以在一些多品种、小批量的光纤传像元件的光纤皮层玻璃管的应用上，由于使用数量和皮层玻璃料的粘度的特性，采用的还是人工挑料吹制拉管成型制备玻璃管的方法。因为机械拉管的方法需要依靠大型的池窑进行连续供料，因此，变更产品的成分和规格型号都不方便，而对那些成分、规格各异的多品种、小批量的玻璃管来说，采用机械拉管的方式极不经济。而且由于光纤传像元件的皮层玻璃性能的特殊性以及使用数量的限制，一般也都只采用人工吹制手工拉管成型方式制备的玻璃管，而手工成型方式制备的玻璃管由于手工操作拉制受力不均匀等各种原因，会导致皮层玻璃管外径尺寸精度、壁厚尺寸精度、内径圆整度等远不如用机械方式拉出的玻璃管，而这一矛盾在光纤传像元件的生产过程中尤为突出。
随着近几年微光夜视的迅猛发展，光纤传像元件的生产规模不断扩大，应用数量和性能需求逐渐提高，所需要的皮料玻璃管的数量、性能和质量也逐渐提高，随着对光纤传像元件生产过程的强化，对产品质量的严格要求以及各公司间的激烈竞争，采用传统的手工拉制的方式已经远远不能满足光纤传像元件现代化生产要求了。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的制作成本较高的不足，提供了一种用于化学性能优良，玻璃成分稳定，折射率低，抗析晶性能优良的光纤传像元器件的光纤皮层玻璃。
本发明还提供一种玻璃管的机械拉管成型方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃的组合物，包括以下摩尔百分含量的组分：
Figure BDA0002066893740000021
Figure BDA0002066893740000031
优选地，一种用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃的组合物，包括以下摩尔百分含量的组分：
Figure BDA0002066893740000032
本发明还提供一种含有上述的组合物的玻璃管的机械拉管成型的制备方法，其包括以下步骤：
(1)玻璃熔化：将石英砂、氢氧化铝、硼酸或硼酐、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸锶、氧化锌、氧化锆、二氧化钛和三氧化二锑按照配料要求分别称量，并混合均匀，然后放入玻璃熔化池中熔化；
(2)澄清均化：待原料熔化至玻璃熔融液后，玻璃熔融液从玻璃熔融池的出料口经过上倾式供料道流入到澄清池中，澄清均化去除和吸收微小气泡，然后玻璃液流入搅拌池中，待玻璃熔融液经过搅拌器充分搅拌均匀去除大气泡后，再经上倾式供料道流入料盆中，进行降温，达到所要成型前的温度；
(3)拉管成型：待玻璃熔融液澄清均化后，将玻璃熔融液从料盆经过控制闸板流经下料道，由拉管牵引机牵引，玻璃熔融液经过端头时在自身重力和牵引机的牵引作用下，下垂形成玻璃管雏形，在转动端子的转动下逐渐流到玻璃管成型嘴处，成型嘴处滴下的玻璃料被另一端鼓入的空气吹成中空状，由拉管成型机牵引拉制出均匀成形的玻璃管；玻璃管在牵引机的牵引下进入保温隧道，玻璃管缓慢降温，消除热应力；
(4)切割退火:玻璃管自保温隧道中出来后，玻璃管即形成了，用激光测径仪测量外径和壁厚尺寸，将拉制成型后的皮层玻璃管按规格要求由与拉速同步的切割装置进行裁截切割成一定的长度，将切割后的玻璃管放入退火炉中进行退火处理，待降温冷却后即可用于光纤传像元器件的光纤皮层玻璃。
所述窑炉中的玻璃熔化温度为1450-1600℃，熔融时间为6-10小时。
所述澄清池中的玻璃澄清温度为1300-1400℃。
所述退火炉中的的退火温度为560-580℃。
本发明又提供一种按照上述的制备方法制备得到的玻璃管。
本发明再提供一种所述的玻璃管在光纤传像元件中的应用。
本发明所述的用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃，本发明公开的这种机械拉管成型的光纤皮层玻璃是由SiO2-Al2O3-B2O3-RO-R2O玻璃系统组成的，并且引入Sb2O3作为玻璃澄清剂以消除气泡，引入碱金属氧化物RO和碱土金属氧化物R2O来改善玻璃的抗析晶性能和高温粘度特性，提高玻璃的析晶温度下限，同时引入一定量的ZrO2和ZnO来调节玻璃的粘度，有效改善析晶性能，能得到一种满足机械拉制玻璃管成型方法的光纤传像元件领域内的玻璃配方及制作工艺。
本发明的用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃，其折射率为1.48～1.52；在30～300℃范围的平均线热膨胀系数为(87±3)×10-7/℃，该玻璃具有足够长的粘度范围，玻璃转变温度500-540℃，玻璃的膨胀软化温度为600-640℃，玻璃在107.6泊的粘度时的温度为720-760℃，该玻璃在820-880℃保温6小时不析晶不分相，抗析晶性能优良。
本发明中，SiO2是玻璃形成骨架的主体，是玻璃骨架中起主要作用的成分。SiO2的摩尔百分比为72.0-80.0mol.％。SiO2含量低于72.0mol.％，不易获得低折射率的玻璃，同时会降低玻璃的耐化学稳定性；SiO2含量高于80.0mol.％时，玻璃的高温黏度会增加，造成玻璃熔制温度过高，玻璃的制备成本过高，不利于玻璃的生产。
Al2O3属于玻璃的中间体氧化物，Al3+在玻璃中有两种配位状态，即位于四面体或八面体中，当玻璃中氧足够多时，形成铝氧四面体[AlO4],与硅氧四面体形成连续的网络，当玻璃中氧不足时，形成铝氧八面体[AlO6]，为网络外体而处于硅氧结构网络的空穴中，所以在一定含量范围内可以和SiO2一样成为玻璃网络形成主体。Al2O3的摩尔百分比为5.5-7.0mol.％。当Al2O3的含量低于5.5mol.％，玻璃的耐化性不足，同时会增加玻璃的料性，使得玻璃不易硬化；当Al2O3的含量大于7.0mol.％会显著增加玻璃的高温粘度，同时使得玻璃的熔制温度升高。
B2O3为玻璃形成氧化物，也是构成玻璃骨架的成分，同时又是一种降低玻璃熔制黏度的助溶剂。硼氧三角体[BO3]和硼氧四面体[BO4]为结构组元，在不同条件下硼可能以三角体[BO3]或硼氧四面体[BO4]存在，在高温熔制条件时，一般难于形成硼氧四面体，而只能以三面体的方式存，但在低温时，在一定条件下B3+有夺取游离氧形成四面体的趋势，使结构紧密而提高玻璃的低温黏度，但由于它有高温降低玻璃黏度和低温提高玻璃黏度的特性，也是降低玻璃折射率的主要成分，由此决定了它的含量范围较小。B2O3的摩尔百分比为2.0-8.0mol.％，B2O3的含量低于2.0mol.％，无法起到助溶的作用，同时会降低玻璃的化学稳定性；B2O3的含量大于8.0mol.％，会降低玻璃的转变温度以及延长玻璃料性，不利于玻璃的固化成型，同时使玻璃的分相倾向增加。
Na2O是碱金属氧化物，是玻璃结构网络外体氧化物，Na2O的摩尔百分比为3.0-8.0mol.％，Na2O的含量大于8.0mol.％，会增加玻璃的折射率和热膨胀系数，增大玻璃的析晶倾向。
K2O是碱金属氧化物，是玻璃结构网络外体氧化物，K2O的摩尔百分比含量为2.0-7.0mol.％，K2O的含量大于7.0mol.％，会增加玻璃的折射率和热膨胀系数，增大玻璃的析晶倾向。
CaO是碱土金属氧化物，是玻璃结构的网络外体氧化物，CaO的摩尔百分比为1.0-3.0mol.％，CaO的含量大于3.0mol.％，会降低玻璃耐化学稳定性，增大玻璃的析晶倾向。
SrO是碱土金属氧化物，是玻璃结构网络外体氧化物，SrO的摩尔百分比为0.1-2.0mol.％，SrO的含量大于2.0mol.％，会降低玻璃耐化学稳定性，增大玻璃的析晶倾向。
ZnO是用来降低玻璃的熔制温度的，ZnO的摩尔百分比为0.1-2.0mol.％，ZnO的含量大于2.0mol.％，会降低玻璃的耐化学稳定性和热膨胀系数，增加析晶倾向。
ZrO2是用来调节玻璃的折射率和高温粘度特性的，ZrO2的摩尔百分比为0.1-0.9％，ZrO2的含量大于0.9mol.％，会降低玻璃的透过率并增加玻璃的析晶倾向。
TiO2是在玻璃熔液中，钛可以呈现Ti3+和Ti4+两种价态，在硅酸盐玻璃中通常以Ti4 +价态存在，这时其3d轨道是空的，不能发生d轨道中电子之间的“d-d”跃迁，所以Ti4+价态在玻璃中呈现无色，然而，由于Ti4+能强烈地吸收紫外线，其吸收带通常可以进入可见光区的紫蓝色部分，致使玻璃实际呈现棕黄色，特别是Ti4+有加强过渡元素着色的作用，致使玻璃原料中即便含有少量的过渡元素，所得的玻璃仍然会呈现较深的颜色，这种作用对铁元素尤为明显，所以选择玻璃原料时，对原料的Fe2O3含量要求不超过0.03％，TiO2是用来调节玻璃的折射率和透过率的。TiO2的摩尔百分比为0.1-0.9％，TiO2的含量大于0.9mol.％，会降低玻璃的透过率，增加玻璃的折射率。
Sb2O3是玻璃熔制澄清剂，Sb2O3的摩尔百分比为0.1-0.2％，Sb2O3的含量大于0.2mol.％，反而不利于玻璃液中小气泡的消除。
本发明的玻璃属于硅酸盐玻璃，玻璃中不含有变价元素的氧化物如As2O3、PbO、BaO、Fe2O3等，即使含有及其微少的量也是由于其它玻璃原料所带入，但是对玻璃原材料的引入时这些变价元素的含量要严格控制在1ppm以下。
本发明的优点：
(1)本发明的玻璃组分和物化性能如折射率、热膨胀系数、抗析晶性能等均能满足光纤传像元件皮层玻璃使用要求；为了满足光纤传像元件的特殊制作工艺要求，实现光纤皮层玻璃在经过单丝、一次复丝、二次复丝、热熔压成型等多次高温拉丝、高温熔压后依旧保持玻璃本身特性不发生变化，必须具有良好的抗析晶性能，抗析晶能力强，化学稳定性好；
(2)本发明的玻璃高温粘度性能满足拉管成型工艺要求，可以进行批量化、高质量的机械拉管成型，改变玻璃成分、管子的直径、管壁厚度等性能指标都比较方便，所拉制的玻璃管的管壁厚均匀，尺寸精度高，玻璃管的上下直径误差小于0.05mm，壁厚尺寸偏差小于0.02mm；
(3)本发明的玻璃组分和机械拉管成型方法容易加工成形，生产效率高，适和用于批量生产，生产成本低，采用本发明的机械拉管成型方法所拉制的玻璃管尺寸精度高，玻璃圆整度、壁厚偏差、锥度、直线度等均达到光纤传像元件的光纤皮层玻璃管的要求，玻璃管平直不弯曲不扭曲，所拉制的玻璃管缺陷少，质量高，拉管成型设备稳定、传功平稳、安装简单。
本发明所制备的光纤传像元件用皮料玻璃化学性能优良，玻璃成分稳定，折射率低，抗析晶性能优良，适合于光纤传像元器件的光纤皮层玻璃，且其高温粘度特性适用于机械拉管成型拉制玻璃管。
附图说明
图1为本发明实施例提供的光纤传像元件的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的光学纤维全反射示意图；
图3为本发明中实施例提供的光纤皮层玻璃的机械拉管成型方法示意图；
图4为本发明中实施例提供的拉管成型示意图的局部设备图。
图中：
1-光学吸收丝；
2-芯料玻璃；
3-皮层玻璃；
101为玻璃熔化池，102为上倾式供料道，103为澄清池，104为搅拌器，105为加压气体，106为切割装置，107为玻璃管；
201为玻璃液控制闸板，202为玻璃管成型嘴，203为拉管牵引机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
参见图1和图2，芯料玻璃2外层设有皮料玻璃3，芯料玻璃2和皮料玻璃3组成光纤皮层玻璃，多个光纤皮层玻璃管之间设有光学吸收丝1，从而组成光纤传像元件。
参见图3和图4，玻璃熔化池101一端通过上倾式供料道102连接澄清池103一端，澄清池103另一端连接搅拌池一端，搅拌池内设有搅拌器104，搅拌池另一端连通过接上倾式供料道连接料盆，料盆上设有钢管，钢管14连接加压设备105，料盆10下方玻璃液控制闸板201，钢管下方连接玻璃管成型嘴202，玻璃管成型嘴202下方设有拉管牵引机203和切割装置106，切割装置106用于切割玻璃管107。
下面通过具体实施例来对本发明做进一步的说明：
在表1中列出了实施例的玻璃化学组成(mol.％)和玻璃性能。
(1)折射率nD[λ＝589.3nm时玻璃的折射率]；
(2)30-300℃的平均热膨胀系数α30/300[10-7/℃]；
其中，玻璃的折射率nD采用折射率测试仪来测定；玻璃30-300℃的线性热膨胀系数是测试采用卧式膨胀仪来测量，以平均线性热膨胀系数表示，采用ISO 7991规定的方法测量，玻璃的抗析晶温度采用的是ASTM C829-1981规定的用梯度炉法测量玻璃的液化温度的规程方法来测量。
表1实施例的化学组成(mol.％)和玻璃性能
Figure BDA0002066893740000081
Figure BDA0002066893740000091
以下为实施例中所用原料及原料要求如下：
石英砂(高纯，150μm筛上物为1％以下、45μm筛下物为30％以下、Fe2O3含量小于1PPm)，氢氧化铝(分析纯，平均粒径50μm)，硼酸或硼酐(400μm筛上物为10％以下、63μm筛下物为10％以下)，碳酸钠(工业纯碱)，碳酸钾或硝酸钾(分析纯，纯度≥99.0％)，碳酸钙(分析纯，平均粒径250μm)，碳酸锶(分析纯，纯度≥99.0％)，氧化锌(分析纯)，氧化锆(分析纯)，二氧化钛(分析纯)，三氧化二锑(分析纯)。
实施例1
(1)玻璃的熔化：按表1实施例1玻璃成份选择原料，对玻璃原料中变价元素的氧化物如Fe2O3等进行严格控制，成品玻璃Fe2O3含量小于1PPm，将石英砂、氢氧化铝、硼酸或硼酐、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸锶、氧化锌、氧化锆、二氧化钛和三氧化二锑按照配料要求分别称量并混合均匀，然后放入电熔窑炉的玻璃熔化池中熔化；
(2)澄清均化：各原料组分在1500℃温度下熔融8小时，待原料熔化至玻璃熔融液后，玻璃熔融液从玻璃熔融池101的出料口经过上倾式供料道102流入到澄清池103中，并将澄清池的温度控制在1350℃温度下澄清均化2.5小时去除和吸收微小气泡，然后玻璃液流入搅拌池中，待玻璃熔融液经过搅拌器104充分搅拌均匀去除大气泡后再经上倾式供料道流入料盆中，再进行降温达到所要成型前的温度；
(3)拉管成型：待玻璃熔融液进一步澄清均化后，将熔融玻璃液从料盆经过玻璃液控制闸板201流经下料道垂直向下流后由拉管牵引机203牵引，玻璃液的流料量可以通过玻璃液控制闸板控制；玻璃液经过端头时在自身重力和拉管牵引机的牵引作用下，下垂形成玻璃管雏形，因为此时玻璃管的温度还很高，玻璃料还具有一定的粘弹流动性，因此仍然比较软，并在转动端子的转动下逐渐流到玻璃管成型嘴202处，玻璃管成型嘴处滴下的玻璃料被另一端通过加压设备105鼓入的压缩空气吹成中空状，压缩空气由顶部的耐热钢管吹入，流下的玻璃液由拉管牵引机牵引拉制出均匀成形的玻璃管，玻璃管内壁受到均匀的空气压力作用，使玻璃管的圆整度得以保证；由拉管牵引机将玻璃液拉制成玻璃管，玻璃管在牵引机的牵引下进入保温隧道，玻璃管缓慢降温，并逐渐消除热应力，这是一个粗退火的过程，目的是为了方便后道工序的定长切割裁截；
(4)切割退火:玻璃管自保温隧道中出来后，玻璃管即形成了，并用激光测径仪测量外径和壁厚尺寸，将拉制成型后的皮层玻璃管按规格要求由与拉速同步的切割装置106进行裁截切割成一定的长度，将切割后的玻璃管107放入退火炉中在570℃进行退火处理，待降温冷却后即可得到用于光纤传像元器件的光纤皮层玻璃。
本实施例的光纤皮层玻璃的测试性能如表1所示，(1)折射率为1.50；(2)30-300℃的平均线膨胀系数87×10-7/℃；(3)玻璃在107.6泊时的软化温度为750℃；(4)玻璃的析晶温度为920℃。
实施例2
玻璃实际组成参照表1实施例2，使用与实施例1相同的原料及原料要求，并且采取在1450℃下熔融10小时，1400℃温度下澄清均化2小时，在580℃进行退火处理的熔化、澄清及退火工艺，采用与实施例1相同的测试条件，在表1显示了实施例2试样的基本性能。(1)折射率为1.52；(2)30-300℃的平均线膨胀系数90×10-7/℃；(3)玻璃在107.6泊时的软化温度为755℃；(4)玻璃的析晶温度为910℃。
实施例3
玻璃实际组成参照表1实施例3，使用与实施例1相同的原料及原料要求，并且采取在1600℃下熔融6小时，1300℃温度下澄清均化3小时，在560℃进行退火处理的熔化、澄清及退火工艺，采用与实施例1相同的测试条件，在表1显示了实施例3试样的基本性能。(1)折射率为1.48；(2)30-300℃的平均线膨胀系数84×10-7/℃；(3)玻璃在107.6泊时的软化温度为740℃；(4)玻璃的析晶温度为950℃。
实施例4
玻璃实际组成参照表1实施例4，使用与实施例1相同的原料及原料要求，并且采取在1450℃下熔融6小时，1400℃温度下澄清均化2-3小时，在560℃进行退火处理的熔化、澄清及退火工艺，采用与实施例1相同的测试条件，在表1显示了实施例2试样的基本性能。并且采取相同熔化工艺制度和测试条件，在表1显示了试样的基本性能。(1)折射率为1.51；(2)30-300℃的平均线膨胀系数86×10-7/℃；(3)玻璃在107.6泊时的软化温度为745℃；(4)玻璃的析晶温度为930℃。
实施例5
玻璃实际组成参照表1实施例5，使用与实施例1相同的原料及原料要求，、采用与实施例1相同的测试条件，在表1显示了实施例5试样的基本性能。并且采取相同熔化工艺制度和测试条件，在表1显示了试样的基本性能。(1)折射率为1.49；(2)30-300℃的平均线膨胀系数89×10-7/℃；(3)玻璃在107.6泊时的软化温度为748℃；(4)玻璃的析晶温度为915℃。
本发明还提供了一种用机械拉管成型方法制备低折射率光纤皮层玻璃在光纤传像元件中的应用。本发明的光纤传像元件包括光纤面板、光纤倒像器、光纤光锥、光纤传像束等，其所用皮层玻璃料为本发明的光纤皮层玻璃机器机械拉管成型技术。采用本发明的技术方案，既满足机械拉管成型设备工艺，又满足光纤传像元件的光纤皮层玻璃及其产品制作工艺要求的玻璃配方及其熔制成型工艺，改进了传统的光纤传像元件皮层玻璃的人工挑料吹制拉管低效率、高成本、低质量的作业方式。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃的组合物，其特征在于，包括以下摩尔百分含量的组分：
SiO2 72.0-80.0%
Al2O3 5.5-7.0%
B2O3 2.0-8.0%
Na2O 3.0-8.0%
K2O2. 0-7.0%
CaO 1.0-3.0%
SrO 0.1-2.0%
ZnO 0.1-2.0%
ZrO2 0.1-0.9%
TiO2 0.1-0.9%
Sb2O30.1-0.2%。
2.根据权利要求1所述的用于光纤传像元件的光纤皮层玻璃的组合物，其特征在于，包括以下摩尔百分含量的组分：
SiO2 76.0-79.0%
Al2O3 6.0-6.5%
B2O3 4.0-6.0%
Na2O 4.0-7.0%
K2O 3.0-6.0%
CaO 1.0-2.0%
SrO 0.1-1.0%
ZnO 0.1-2.0%
ZrO2 0.1-0.7%
TiO2 0.1-0.7%
Sb2O30.1-0.2%。
3.一种含有权利要求1或2所述的组合物的玻璃管的机械拉管成型的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）玻璃熔化：将石英砂、氢氧化铝、硼酸或硼酐、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸锶、氧化锌、氧化锆、二氧化钛和三氧化二锑按照配料要求分别称量，并混合均匀，然后放入玻璃熔化池中熔化；
（2）澄清均化：待原料熔化至玻璃熔融液后，玻璃熔融液从玻璃熔融池的出料口经过上倾式供料道流入到澄清池中，澄清均化去除和吸收微小气泡，然后玻璃液流入搅拌池中，待玻璃熔融液经过搅拌器充分搅拌均匀去除大气泡后，再经上倾式供料道流入料盆中，进行降温，达到所要成型前的温度；
（3）拉管成型：待玻璃熔融液澄清均化后，将玻璃熔融液从料盆经过玻璃液控制闸板流经下料道，由拉管牵引机牵引，玻璃熔融液经过端头时在自身重力和牵引机的牵引作用下，下垂形成玻璃管雏形，在转动端子的转动下逐渐流到玻璃管成型嘴处，玻璃管成型嘴处滴下的玻璃料被另一端鼓入的空气吹成中空状，由拉管成型机牵引拉制出均匀成形的玻璃管；玻璃管在牵引机的牵引下进入保温隧道，玻璃管缓慢降温，消除热应力；
（4）切割退火:玻璃管自保温隧道中出来后，玻璃管即形成了，用激光测径仪测量外径和壁厚尺寸，将拉制成型后的皮层玻璃管按规格要求由与拉速同步的切割装置进行裁截切割成一定的长度，将切割后的玻璃管放入退火炉中进行退火处理，待降温冷却后即可用于光纤传像元器件的光纤皮层玻璃。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述窑炉中的玻璃熔化温度为1450-1600℃，熔融时间为6-10小时。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述澄清池中的玻璃澄清温度为1300-1400℃，均化时间为2-3小时。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述退火炉中的退火温度为560-580℃。
7.一种按照权利要求3-6任一项所述的制备方法制备得到的玻璃管。
8.根据权利要求7所述的玻璃管，其特征在于，所述光纤皮层玻璃的折射率为1.48～1.52；在30～300 ℃范围的平均线热膨胀系数为（87±3）×10-7/℃，所述光纤皮层玻璃的转变温度500-540℃，所述光纤皮层玻璃的膨胀软化温度为600-640℃，所述光纤皮层玻璃在107.6泊的粘度时的温度为720-760℃。
9.一种权利要求7或8所述的玻璃管在光纤传像元件中的应用。
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Assignee: China building materials Photon Technology Co.,Ltd.

Assignor: CHINA BUILDING MATERIALS ACADMEY

Contract record no.: X2023980036201

Denomination of invention: Fiber optic coated glass and its mechanical tube forming method for fiber optic image transmission components

Granted publication date: 20211001

License type: Common License

Record date: 20230602