JP2006036601A - Method of manufacturing quartz-based glass body - Google Patents

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太 水谷
Toru Yoshida
亨 吉田
Akikazu Kaneda
晃和 金田
Hiroyuki Haga
宏之 芳賀
Kenji Torii
健治 鳥居
Kazukiyo Azuma
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a quartz-based glass body having a desired shape and composition distribution, prevented from the occurrence of crack by enhancing bonding strength in the manufacturing process and capable of being made large-scaled. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the quartz-based glass body is carried out by preparing silicon dioxide powder coated with silicon carbide and germanium dioxide powder coated with silicon carbide (step S10, S11), mixing each with water to make clay-like carbides respectively for a core and a clad (step 11-14), integrally combining the clay-like carbides to form a shape (step S15), drying the clay-like carbide (step S16), heating under an oxygen atmosphere to form a porous glass body (step S17), further heating the porous glass body under a chlorine atmosphere to dehydrate (S18) and after that, heating the porous glass body to sinter and to vitrify it (step S19). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、石英系ガラスの原料となる粉体を用いて透明な石英系ガラス体を製造する石英系ガラス体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a silica-based glass body, in which a transparent quartz-based glass body is produced using a powder that is a raw material for the silica-based glass.

石英系ガラスの酸化物微粒子を生成させて多孔質体となし焼結して石英系ガラス体を製造する方法は、種々の方法が知られており、気相合成法と液相合成法に大別される(例えば、非特許文献1参照)。   Various methods are known for producing quartz glass bodies by producing fine particles of quartz glass oxide particles and sintering them to form a porous body, and are widely used in gas phase synthesis methods and liquid phase synthesis methods. (For example, refer nonpatent literature 1).

気相合成法としては、VAD(Vapor phase Axial Deposition)法、OVD(Outside Vapor Deposition)法、MCVD(Modified ChemicalVapor Deposition)法などが知られている。VAD法は、基板となる出発棒を縦方向に配置して、その軸回りに回転させつつ軸方向へ移動させながら、その外周にガラス微粒子生成用のバーナによってガラス微粒子(シリカ)を堆積させていき、ガラス微粒子堆積体を出発棒の軸方向に成長させる方法である。また、OVD法(外付け法)は出発棒に対してガラス微粒子堆積体を径方向に成長させる方法である。多孔質のガラス微粒子堆積体は、その後脱水焼結することで透明ガラス化される。   Known vapor phase synthesis methods include VAD (Vapor phase Axial Deposition), OVD (Outside Vapor Deposition), and MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition). In the VAD method, a starting rod as a substrate is arranged in the vertical direction, and while rotating around its axis and moving in the axial direction, glass particles (silica) are deposited on its outer periphery by a burner for generating glass particles. This is a method of growing a glass particulate deposit in the axial direction of the starting bar. The OVD method (external method) is a method in which a glass fine particle deposit is grown in a radial direction with respect to a starting rod. The porous glass particulate deposit is then made into a transparent glass by dehydration and sintering.

また、MCVD法(内付け法)では、内付けの基板となるガラスパイプの内側に、ガラス微粒子を生成するための原料ガスを導入し、ガラスパイプの外側に設けた熱源をガラスパイプの長手方向に沿ってトラバースさせてガラスパイプを加熱する。このようにガラスパイプを加熱することにより、ガラスパイプの内側に導入された原料ガスが酸化反応してガラス微粒子が生成される。そして、ガラス微粒子は、原料ガスの流れの下流側におけるガラスパイプの内周面に付着して堆積していく。その後、堆積したガラス微粒子は、熱源がトラバースすることによって加熱されて透明化し、順次ガラス膜が形成される。   In the MCVD method (internal method), a raw material gas for generating glass fine particles is introduced inside a glass pipe serving as an internal substrate, and a heat source provided outside the glass pipe is used in the longitudinal direction of the glass pipe. The glass pipe is heated by traversing along. By heating the glass pipe in this manner, the raw material gas introduced into the inside of the glass pipe undergoes an oxidation reaction to generate glass particles. The fine glass particles adhere to and accumulate on the inner peripheral surface of the glass pipe on the downstream side of the flow of the source gas. Thereafter, the deposited glass particles are heated and transparentized by traversing the heat source, and a glass film is sequentially formed.

また、液相において微粒子を合成し、ゲル化(固化)させる液相合成法(ゾル−ゲル法)としては、コロイダルシリカ法やアルコキシド法が知られている。コロイダルシリカ法は、ガラス微粒子を気相で生成し、これを水と混合して懸濁液をつくり、ゲル化させる。そして、これを乾燥させることで多孔質の乾燥ゲルが得られ、VAD法などと同様に脱水焼結することで透明ガラス化される。また、アルコキシド法では、シリコンアルコキシドをアルコールと混合してゲル化させる。アルコキシド法の場合、ガラス微粒子も液相中で合成され、コロイダルシリカ法より多種類のドーパントを添加することができる。   Colloidal silica methods and alkoxide methods are known as liquid phase synthesis methods (sol-gel methods) in which fine particles are synthesized and gelled (solidified) in the liquid phase. In the colloidal silica method, glass fine particles are generated in a gas phase, and this is mixed with water to form a suspension and gelled. And this is dried to obtain a porous dry gel, which is then made into a transparent glass by dehydration and sintering in the same manner as in the VAD method or the like. In the alkoxide method, silicon alkoxide is mixed with alcohol to be gelled. In the case of the alkoxide method, the glass fine particles are also synthesized in the liquid phase, and more kinds of dopants can be added than in the colloidal silica method.

柴田修一著「セラミックス基礎講座〈8〉 微粒子からつくる光ファイバ用ガラス」内田老鶴圃、1997年9月25日Shuichi Shibata, “Ceramics Basic Course <8> Glass for Optical Fibers Made from Fine Particles” Uchida Otsukuru, September 25, 1997

ところで、上記VAD法やOVD法では、ガラス微粒子を基板に対して吹き付けるようにして堆積させるため、細かく精度の高い組成分布や形状を得ることが難しい。また、MCVD法は、VAD法やOVD法と比較して生産性が低い。さらに、気相合成法全般において、回転する基板上にガラス微粒子を堆積させるという製法の特徴上、作られるガラス体は軸対称の構造となるため、ガラス体の設計自由度が低くなってしまう。一方、液相合成法では、ゲル化した状態で形状付けを行うことで、所望の組成分布や形状を得ることができるが、気相合成法と比較して低温環境下でガラス微粒子間の結合を形成するため、その結合力が弱い。そのため、ひび割れが発生しやすく、ゆっくりと時間をかけて乾燥や焼結を行う必要がある。また、結合力が弱いことから、大型のガラス体を作ることが困難である。   By the way, in the VAD method and the OVD method, glass fine particles are deposited so as to be sprayed on the substrate, so that it is difficult to obtain a fine and highly accurate composition distribution and shape. Further, the MCVD method has lower productivity than the VAD method and the OVD method. Furthermore, in general gas phase synthesis methods, the glass body to be produced has an axisymmetric structure due to the characteristics of the manufacturing method in which glass particles are deposited on a rotating substrate, so that the degree of freedom in designing the glass body becomes low. On the other hand, in the liquid phase synthesis method, it is possible to obtain the desired composition distribution and shape by shaping in a gelled state, but the bonding between glass particles in a low temperature environment compared to the gas phase synthesis method. The bond strength is weak. Therefore, it is easy to generate | occur | produce a crack and needs to dry and sinter slowly over time. Moreover, since the bonding force is weak, it is difficult to make a large glass body.

本発明は、所望の形状や組成分布を有し、製造過程における結合を強くしてひび割れの防止を図るとともに大型化の可能な石英系ガラス体の製造方法を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a method for producing a quartz-based glass body having a desired shape and composition distribution, strengthening bonding in the production process to prevent cracks, and capable of increasing the size.

上記目的を達成することのできる本発明の石英系ガラス体の製造方法は、表面に炭化珪素を有する粉体を溶媒と混合して粘土状炭化物を作り、前記粘土状炭化物の形状を整形した後、酸素を含む雰囲気中で前記粘土状炭化物を加熱して、前記炭化珪素を酸化させて多孔質状ガラス体を形成し、前記多孔質状ガラス体を加熱して透明化し、石英系ガラス体とするものである。   The method for producing a silica-based glass body of the present invention capable of achieving the above object is to form a clay-like carbide by mixing a powder having silicon carbide on the surface with a solvent, and shape the shape of the clay-like carbide. Heating the clay-like carbide in an oxygen-containing atmosphere to oxidize the silicon carbide to form a porous glass body, heating the porous glass body to make it transparent, To do.

また、本発明の石英系ガラス体の製造方法において、表面に炭化珪素を有する複数種の粉体を配合し、前記溶媒と混合して前記粘土状炭化物を作ることが好ましい。   In the method for producing a quartz-based glass body according to the present invention, it is preferable that a plurality of kinds of powders having silicon carbide on the surface are blended and mixed with the solvent to make the clay-like carbide.

また、本発明の石英系ガラス体の製造方法において、配合の異なる複数種の前記粘土状炭化物を一体的に組み合わせて整形することが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the quartz type glass body of this invention, it is preferable to shape by combining the said multiple types of said clay-like carbide | carbonized_materials from which mixing | blending differs integrally.

また、本発明の石英系ガラス体の製造方法において、前記多孔質状ガラス体を、塩素を含む雰囲気中で加熱した後、透明化を行うことが好ましい。   In the method for producing a quartz glass body according to the present invention, it is preferable that the porous glass body is heated in an atmosphere containing chlorine and then transparentized.

また、本発明の石英系ガラス体の製造方法において、前記多孔質状ガラス体を形成する前に、前記粘土状炭化物を乾燥させることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the quartz type glass body of this invention, it is preferable to dry the said clay-like carbide | carbonized_material before forming the said porous glass body.

本発明の石英系ガラス体の製造方法によれば、粉体と溶媒とを混合した粘土状炭化物は、粉体間が表面の炭化珪素同士の結合により従来製法のゲルと比較して強く結合するため、ひび割れが起こりにくく、大型化しやすい。また、粉体間で結合した炭化珪素を加熱して酸化させることで高温環境下でガラス微粒子同士の結合を形成することができ、微粒子間の結合を強くすることができる。また、成形自在な粘土状炭化物を型に入れるか押し出すことにより形状を整えることで、所望の形状を高精度に得ることができる。また、表面に炭化珪素を有する複数種の粉体を配合して粘土状炭化物を作ることで、所望の組成を容易かつ正確に得ることができる。また、所望の組成とした粘土状炭化物を組み合わせることで、所望の組成分布を容易に得ることができる。   According to the method for producing a silica-based glass body of the present invention, a clay-like carbide obtained by mixing a powder and a solvent is strongly bonded between the powders by bonding between the silicon carbides on the surface as compared with the gel of the conventional manufacturing method. Therefore, cracks are unlikely to occur and the size is likely to increase. Further, by heating and oxidizing silicon carbide bonded between powders, bonds between glass particles can be formed in a high temperature environment, and bonding between particles can be strengthened. In addition, a desired shape can be obtained with high accuracy by adjusting the shape by putting or extruding a moldable clay-like carbide. Moreover, a desired composition can be obtained easily and accurately by blending a plurality of types of powders having silicon carbide on the surface to make a clay-like carbide. Moreover, a desired composition distribution can be easily obtained by combining clay-like carbides having a desired composition.

以下、本発明に係る石英系ガラス体の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明に係る石英系ガラス体の製造方法の第1の実施形態を示すフローチャートである。
本実施形態では、コア・クラッド構造を有する光ファイバ用石英系ガラス母材を製造する方法の一例について述べる。
まず、二酸化珪素(SiO)のガラス微粒子に炭化珪素(SiC)をコーティングした粉体と、二酸化ゲルマニウム(GeO)に炭化珪素(SiC)をコーティングした粉体を用意する(ステップS10,S11)。なお、ステップS11で用意する粉体は、光ファイバのコアを構成するガラスの屈折率を調整するためのものであり、二酸化ゲルマニウム以外の物質を用いても良い。
Embodiments of a method for producing a quartz glass body according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of a method for producing a silica-based glass body according to the present invention.
In the present embodiment, an example of a method for producing a silica-based glass preform for an optical fiber having a core / cladding structure will be described.
First, a powder in which silicon carbide (SiC) is coated on silicon dioxide (SiO 2 ) glass fine particles and a powder in which silicon carbide (SiC) is coated on germanium dioxide (GeO 2 ) are prepared (steps S10 and S11). . The powder prepared in step S11 is for adjusting the refractive index of the glass constituting the core of the optical fiber, and a substance other than germanium dioxide may be used.

ステップS10では、シリカに炭化珪素をコーティングした粉体の代わりに、炭化珪素のみからなるSiC粉体や、シリコンオキシカーバイド(SiO)の粉体を用いても良い。
なお、二酸化珪素に炭化珪素をコーティングした粉体は、例えば、プラズマジェットにSiOの微粒子とSiClのガスとCHのガスを導入するプラズマCVD法により作製することができる。
SiC粉体は、例えば、プラズマジェットにSiClのガスとCHのガスを導入するプラズマCVD法により作製することができる。なお、SiClの代わりにSiHを使用しても良い。
シリコンオキシカーバイド(SiO)の粉体は、例えば、「高分子液体の泡立てと圧縮金型成形による多孔質シリコンオキシカーバイドセラミックスの作製(Journal of the Ceramic Society of Japan 111 [11] 863-864 (2003))」に記載されている多孔質体を粉体に加工することで得ることができる。また、プラズマCVD法により作製することもできる。
In step S10, SiC powder made only of silicon carbide or silicon oxycarbide (SiO X C Y ) powder may be used instead of the powder obtained by coating silicon carbide on silica.
The powder obtained by coating silicon dioxide on silicon dioxide can be produced by, for example, a plasma CVD method in which SiO 2 fine particles, SiCl 4 gas, and CH 4 gas are introduced into a plasma jet.
The SiC powder can be produced, for example, by a plasma CVD method in which a SiCl 4 gas and a CH 4 gas are introduced into a plasma jet. SiH 4 may be used instead of SiCl 4 .
Silicon oxycarbide (SiO X CY ) powder is, for example, “Porous silicon oxycarbide ceramics by foaming a polymer liquid and compression molding (Journal of the Ceramic Society of Japan 111 [11] 863- 864 (2003)) ”can be obtained by processing into a powder. It can also be produced by a plasma CVD method.

また、ステップS11で用意する二酸化ゲルマニウムに炭化珪素をコーティングした粉体は、例えば、プラズマジェットにGeOの微粒子とSiClのガスとCHのガスを導入するプラズマCVD法により作製することができる。 The powder prepared by coating silicon carbide on germanium dioxide prepared in step S11 can be manufactured by, for example, a plasma CVD method in which fine particles of GeO 2 , SiCl 4 gas, and CH 4 gas are introduced into a plasma jet. .

次に、ステップS10で用意した粉体に溶媒を加えて混合し、クラッド用の粘土状炭化物を作る(ステップS12)。ここで用いる溶媒としては、アルカリイオンを除去した純水を好適に用いることができる。また、アルコールを用いても良い。   Next, a solvent is added to and mixed with the powder prepared in Step S10 to produce a clay-like carbide for cladding (Step S12). As the solvent used here, pure water from which alkali ions have been removed can be suitably used. Alcohol may also be used.

一方、ステップS11で用意した粉体は、コア用のガラスとするための所望の組成となるように、ステップS10で用意した粉体と適宜配合する(ステップS13)。そして、これをステップS12と同様に純水等の溶媒と混合して、コア用の粘土状炭化物を作る(ステップS14)。   On the other hand, the powder prepared in step S11 is appropriately blended with the powder prepared in step S10 so as to have a desired composition for making glass for the core (step S13). And this is mixed with solvents, such as a pure water, similarly to step S12, and the clay-like carbide | carbonized_material for cores is made (step S14).

そして、光ファイバとなる断面屈折率分布を得るように、ステップS12で作ったクラッド用の粘土状炭化物とステップS14で作ったコア用の粘土状炭化物をそれぞれ形状を整えて一体的に組み合わせ、整形する(ステップS15)。粘土状炭化物はその形状付けを自在に行うことができるため、所望の形状を高精度に得ることが可能である。なお、粘土状炭化物の整形は、プラスチックをモールドする場合のように、押し出し加工で行ったり、型に入れてプレス加工したりすることで容易かつ高精度に行うことができる。本実施形態では、円柱状に押し出したり、円筒状の型に入れたりすることで、光ファイバ用母材としての形状付けを行えば良い。   Then, in order to obtain a cross-sectional refractive index distribution to be an optical fiber, the cladding clay-like carbide made in step S12 and the core-like clay-like carbide made in step S14 are respectively shaped and combined integrally. (Step S15). Since the clay-like carbide can be shaped freely, a desired shape can be obtained with high accuracy. The shaping of the clay-like carbide can be performed easily and with high accuracy by performing extrusion processing, as in the case of molding plastics, or by performing press processing in a mold. In the present embodiment, the optical fiber preform may be shaped by extruding it into a columnar shape or putting it in a cylindrical mold.

ステップS15で整形した粘土状炭化物を、クリーンルーム内等の清浄な雰囲気中で自然乾燥させる(ステップS16)。これにより、粉体の表面に存在する炭化珪素同士が結合し、粉体の粒径に応じた適当な空孔を有する多孔質状炭化物が形成される。すなわち、粘土状炭化物の形状が安定して決まる。この多孔質状炭化物は、炭化珪素同士の結合により、従来の液相合成法によるシリカの乾燥ゲルと比較して粉体間が強く結合しており、ひび割れ等の損傷が生じにくい。   The clay-like carbide shaped in step S15 is naturally dried in a clean atmosphere such as in a clean room (step S16). Thereby, silicon carbide existing on the surface of the powder is bonded to each other, and a porous carbide having appropriate pores corresponding to the particle diameter of the powder is formed. That is, the shape of the clay-like carbide is determined stably. In this porous carbide, the powders are strongly bonded to each other as compared with the dry gel of silica obtained by the conventional liquid phase synthesis method due to bonding between silicon carbides, and damage such as cracks is hardly generated.

乾燥させて得られた多孔質状炭化物を型から取り出し、加熱炉の中に配置する。そして、酸素雰囲気中で例えば500℃〜1000℃程度の温度に加熱すると、炭化珪素が酸化して、炭素は二酸化炭素となり気化して抜けていき、酸素結合により二酸化珪素と屈折率調整用の二酸化ゲルマニウムとからなる多孔質状ガラス体が形成される(ステップS17)。この多孔質状ガラス体は、加熱された高温環境下でガラス微粒子間の結合を形成するため、その結合力は比較的強くなる。   The porous carbide obtained by drying is taken out of the mold and placed in a heating furnace. When heated to a temperature of, for example, about 500 ° C. to 1000 ° C. in an oxygen atmosphere, silicon carbide is oxidized, and carbon is converted into carbon dioxide and vaporized. A porous glass body made of germanium is formed (step S17). Since this porous glass body forms bonds between glass particles in a heated high-temperature environment, the bonding force is relatively strong.

そして、多孔質状ガラス体の脱水と不純物の除去とを行うために、ヘリウムと塩素の混合ガス雰囲気で多孔質状ガラス体を加熱する(ステップS18)。これにより、多孔質状ガラス体に含まれたOH基と不純物が除去される。   Then, in order to dehydrate the porous glass body and remove impurities, the porous glass body is heated in a mixed gas atmosphere of helium and chlorine (step S18). Thereby, OH groups and impurities contained in the porous glass body are removed.

さらに、ヘリウムガス雰囲気または真空中で、多孔質状ガラス体を例えば1400℃〜1700℃程度の温度に加熱して焼結し、透明化する(ステップS19)。これにより、中実化した透明な光ファイバ用石英系ガラス母材が得られる。なお、ステップS17により多孔質状ガラス体の空孔内に残留した塩素はこの焼結時に抜けていく。   Further, the porous glass body is heated and sintered at a temperature of about 1400 ° C. to 1700 ° C., for example, in a helium gas atmosphere or a vacuum to make it transparent (step S19). As a result, a solidified transparent silica-based glass base material for optical fibers is obtained. Note that the chlorine remaining in the pores of the porous glass body in step S17 escapes during this sintering.

以上説明したように、本発明の石英系ガラス体の製造方法の第1の実施形態によれば、複数種の粉体を配合して粘土状炭化物を作ることで、コアとなるガラス部分の所望の屈折率を得ることができる。また、コア用及びクラッド用にそれぞれ所望の組成とした粘土状炭化物を一体的に組み合わせることで、光ファイバ母材としての所望の屈折率分布を容易に得ることができる。また、粘土状炭化物を高精度に形状付けすることができるため、石英系ガラス体の形状を正確に得ることができる。また、粘土状炭化物及び粘土状炭化物を乾燥させた多孔質状炭化物は、粉体の表面に存在する炭化珪素により粉体間が強く結合される。そして、高温環境下でガラス微粒子同士を結合させて多孔質状ガラス体を形成するため、多孔質状ガラス体の強度も従来の液相合成法と比較して強くなる。そのため、ひび割れ等の損傷が生じにくく、大型化も図りやすい。   As described above, according to the first embodiment of the method for producing a silica-based glass body of the present invention, by making a clay-like carbide by blending a plurality of types of powders, the desired glass portion as a core is desired. Can be obtained. In addition, a desired refractive index distribution as an optical fiber preform can be easily obtained by integrally combining clay-like carbides having desired compositions for the core and the cladding. Moreover, since the clay-like carbide can be shaped with high accuracy, the shape of the quartz glass body can be obtained accurately. Moreover, the porous carbide obtained by drying the clay-like carbide and the clay-like carbide is strongly bonded between the powders by silicon carbide existing on the surface of the powder. And since glass fine particles are combined in a high temperature environment to form a porous glass body, the strength of the porous glass body is also stronger than that of the conventional liquid phase synthesis method. Therefore, damage such as cracks is unlikely to occur, and the size can be increased easily.

(第2の実施形態)
図2は、本発明に係る石英系ガラス体の製造方法の第2の実施形態を示すフローチャートである。
本実施形態では、例えばPDP(Plasma Display Panel)基板として用いられる石英系ガラス体を製造する方法の一例について述べる。
まず、炭化珪素のみからなるSiC粉体を用意する(ステップS20)。
なお、ステップS20では、SiC粉体の代わりに、シリカに炭化珪素をコーティングした粉体や、シリコンオキシカーバイドの粉体を用いても良い。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a flowchart showing a second embodiment of a method for producing a silica-based glass body according to the present invention.
In the present embodiment, an example of a method for producing a quartz glass body used as a PDP (Plasma Display Panel) substrate will be described.
First, SiC powder consisting only of silicon carbide is prepared (step S20).
In step S20, instead of SiC powder, silica-coated silicon carbide powder or silicon oxycarbide powder may be used.

次に、ステップS20で用意した粉体に溶媒を加えて混合し、クラッド用の粘土状炭化物を作る(ステップS21)。ここで用いる溶媒は、第1の実施形態と同様である。   Next, a solvent is added to and mixed with the powder prepared in step S20 to produce a clay-like carbide for cladding (step S21). The solvent used here is the same as in the first embodiment.

そして、所望の形状を得るように、ステップS21で作った粘土状炭化物を平板状の型に入れて整形する(ステップS22)。次いで、整形した粘土状炭化物を、クリーンルーム内等の清浄な雰囲気中で自然乾燥させる(ステップS23)。これにより、粉体の表面に存在する炭化珪素同士が結合し、粉体の粒径に応じた適当な空孔を有する多孔質状炭化物が形成される。   Then, the clay-like carbide produced in step S21 is put into a flat mold so as to obtain a desired shape (step S22). Next, the shaped clay-like carbide is naturally dried in a clean atmosphere such as in a clean room (step S23). Thereby, silicon carbide existing on the surface of the powder is bonded to each other, and a porous carbide having appropriate pores corresponding to the particle diameter of the powder is formed.

乾燥させて得られた多孔質状炭化物を型から取り出し、加熱炉の中に配置する。そして、酸素雰囲気中で例えば500℃〜1000℃程度の温度に加熱すると、炭化珪素が酸化して、炭素は二酸化炭素となり気化して抜けていき、酸素結合により二酸化珪素からなる多孔質状ガラス体が形成される(ステップS24)。   The porous carbide obtained by drying is taken out of the mold and placed in a heating furnace. When heated to a temperature of, for example, about 500 ° C. to 1000 ° C. in an oxygen atmosphere, the silicon carbide is oxidized, the carbon becomes carbon dioxide, vaporizes and escapes, and a porous glass body made of silicon dioxide by oxygen bonding. Is formed (step S24).

そして、多孔質状ガラス体を例えば1400℃〜1700℃程度の温度に加熱して焼結し、透明化する(ステップS25)。これにより、中実化した透明なPDP基板用石英系ガラス体が得られる。   Then, the porous glass body is heated to a temperature of, for example, about 1400 ° C. to 1700 ° C. to be sintered and transparentized (step S25). Thus, a solidified transparent quartz glass body for a PDP substrate is obtained.

この第2の実施形態においても、粘土状炭化物を高精度に形状付けすることができるため、PDP基板用石英系ガラス体の形状を正確に得ることができる。また、多孔質状炭化物や多孔質状ガラス体の強度を従来の液相合成法と比較して強くすることができ、製造過程における損傷が起こりにくい。   Also in the second embodiment, since the clay-like carbide can be shaped with high accuracy, the shape of the quartz glass body for the PDP substrate can be obtained accurately. In addition, the strength of the porous carbide or the porous glass body can be increased as compared with the conventional liquid phase synthesis method, and damage during the manufacturing process hardly occurs.

本発明に係る石英系ガラス体の製造方法の第1の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment of the manufacturing method of the quartz type glass body which concerns on this invention. 本発明に係る石英系ガラス体の製造方法の第2の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment of the manufacturing method of the quartz type glass body which concerns on this invention.

Claims (5)

表面に炭化珪素を有する粉体を溶媒と混合して粘土状炭化物を作り、
前記粘土状炭化物を整形した後、
酸素を含む雰囲気中で前記粘土状炭化物を加熱して、前記炭化珪素を酸化させて多孔質状ガラス体を形成し、
前記多孔質状ガラス体を加熱して透明化し、石英系ガラス体とする石英系ガラス体の製造方法。
Mixing powder with silicon carbide on the surface with a solvent to make clay-like carbide,
After shaping the clay-like carbide,
Heating the clay-like carbide in an atmosphere containing oxygen to oxidize the silicon carbide to form a porous glass body;
A method for producing a silica-based glass body, wherein the porous glass body is heated to be transparent to obtain a silica-based glass body.
表面に炭化珪素を有する複数種の粉体を配合し、前記溶媒と混合して前記粘土状炭化物を作る請求項1に記載の石英系ガラス体の製造方法。   The method for producing a quartz-based glass body according to claim 1, wherein a plurality of types of powders having silicon carbide on the surface are blended and mixed with the solvent to produce the clay-like carbide. 配合の異なる複数種の前記粘土状炭化物を一体的に組み合わせて整形する請求項1または2に記載の石英系ガラス体の製造方法。   The method for producing a quartz-based glass body according to claim 1 or 2, wherein a plurality of types of clay-like carbides having different blending are integrally combined and shaped. 前記多孔質状ガラス体を、塩素を含む雰囲気中で加熱した後、透明化を行う請求項1から3の何れか1項に記載の石英系ガラス体の製造方法。   The method for producing a quartz-based glass body according to any one of claims 1 to 3, wherein the porous glass body is heated in an atmosphere containing chlorine and then made transparent. 前記多孔質状ガラス体を形成する前に、前記粘土状炭化物を乾燥させる請求項1から4の何れか1項に記載の石英系ガラス体の製造方法。   The method for producing a quartz-based glass body according to any one of claims 1 to 4, wherein the clay-like carbide is dried before forming the porous glass body.
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