JPS593942B2 - ガラスフアイバ母材の製造法 - Google Patents
ガラスフアイバ母材の製造法Info
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- JPS593942B2 JPS593942B2 JP7309481A JP7309481A JPS593942B2 JP S593942 B2 JPS593942 B2 JP S593942B2 JP 7309481 A JP7309481 A JP 7309481A JP 7309481 A JP7309481 A JP 7309481A JP S593942 B2 JPS593942 B2 JP S593942B2
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- frit
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- glass fiber
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/46—Comprising performance enhancing means, e.g. electrostatic charge or built-in heater
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/80—Feeding the burner or the burner-heated deposition site
- C03B2207/81—Constructional details of the feed line, e.g. heating, insulation, material, manifolds, filters
-
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- C03B2207/85—Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from liquid glass precursors, e.g. directly by heating the liquid
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- C03B2207/80—Feeding the burner or the burner-heated deposition site
- C03B2207/85—Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from liquid glass precursors, e.g. directly by heating the liquid
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高い生産性を有するガラスファイバ母材の製
造法に関するものである。
造法に関するものである。
従来より、OVPO法(OutsideVapor5P
haseOxidationDeposition)、
VAD法(VaporPhaseAxialDepos
ition入としてガラスファイバ母材を製造する方法
が知られている。
haseOxidationDeposition)、
VAD法(VaporPhaseAxialDepos
ition入としてガラスファイバ母材を製造する方法
が知られている。
これらの方法は、例えば第1図に示すようにSiCl4
、BBr3、P0Cl37GeCl4等のガラ10ス原
料化合物を収めたバブリング容器1、1、1にAr、H
eなどのキャリアガスを圧給し、沸点以下に保もたれた
液状のガラス原料化合物をバブルし、気化させてガラス
原料ガスを生成させる。このガラス原料ガスはガラス原
料化合物の沸点以上15に保温された管2、2、2を通
り、多重管バーナ3に導びかれる。ガラス原料ガスは多
重管バーナ3でH2、O2、などと混合されて燃焼させ
られ、熱加水分解、熱酸化反応などの気相化学反応によ
つて、ガラス微粉末が生成する。このガラス微粉20末
は棒状基材4の先端に付着、堆積させられ、多孔質のガ
ラスファイバ母材5が形成される。これらの方法におい
て、ガラスファイバ母材5の生成速度を高めて、生産性
を向上させるには、ガラス原料ガスを多量に多重管バー
ナ3に送給す25ればよい。ガラス原料ガスを多量に多
重管バーナ3に送給するには、バブリング容器1内のガ
ラス原料化合物の温度を上げてガラス原料ガスを大量に
発生させればよいことになる。しかしながら、ガラス原
料化合物の温度を変化させてその沸点近30くまで高め
ると、ガラス原料化合物の蒸気圧は次式によつて、温度
σ)に対して△H lnPニーー +lnA 蒸気圧田)は指数関数的に増加するため、微かの温35
度変化によつて蒸気圧が大きく変化する。
、BBr3、P0Cl37GeCl4等のガラ10ス原
料化合物を収めたバブリング容器1、1、1にAr、H
eなどのキャリアガスを圧給し、沸点以下に保もたれた
液状のガラス原料化合物をバブルし、気化させてガラス
原料ガスを生成させる。このガラス原料ガスはガラス原
料化合物の沸点以上15に保温された管2、2、2を通
り、多重管バーナ3に導びかれる。ガラス原料ガスは多
重管バーナ3でH2、O2、などと混合されて燃焼させ
られ、熱加水分解、熱酸化反応などの気相化学反応によ
つて、ガラス微粉末が生成する。このガラス微粉20末
は棒状基材4の先端に付着、堆積させられ、多孔質のガ
ラスファイバ母材5が形成される。これらの方法におい
て、ガラスファイバ母材5の生成速度を高めて、生産性
を向上させるには、ガラス原料ガスを多量に多重管バー
ナ3に送給す25ればよい。ガラス原料ガスを多量に多
重管バーナ3に送給するには、バブリング容器1内のガ
ラス原料化合物の温度を上げてガラス原料ガスを大量に
発生させればよいことになる。しかしながら、ガラス原
料化合物の温度を変化させてその沸点近30くまで高め
ると、ガラス原料化合物の蒸気圧は次式によつて、温度
σ)に対して△H lnPニーー +lnA 蒸気圧田)は指数関数的に増加するため、微かの温35
度変化によつて蒸気圧が大きく変化する。
したがつて、ガラス原料化合物の温度を高めると、どう
してもガラス原料ガスの発生量が不安定となり、多重管
バーナ3へ定量供給することが不可能となる。また、管
2,2,2をも高い温度で一定に保つ必要がある。一方
、ガラス原料ガスを大量に発生させる別の方法として、
キヤリアガスの送給量を多くすることも考えられるが、
この方法ではガラス原料ガスの発生量を増加させるには
限界がある。よつて、例えばVAD法におけるガラス微
粉末の生成速度は0.6〜1.4g/MJ!l程度にと
どまつている。この発明は上記事情に鑑みてなされたも
ので、ガラス原料ガスを効率よく大量に蒸発せしめるこ
とができ、ガラス微粉末の生成速度を著るしく高めるこ
とができるガラスフアイバ母材の製造法を提供すること
を目的とし、多重管バーナの後部に蒸発器を接して設け
、この蒸発器に液状ガラス原料化合物を定量供給し、ガ
ラス原料ガスを生成させ、このガラス原料ガスをただち
に多重管バーナに送り込むことを特徴とするものである
。
してもガラス原料ガスの発生量が不安定となり、多重管
バーナ3へ定量供給することが不可能となる。また、管
2,2,2をも高い温度で一定に保つ必要がある。一方
、ガラス原料ガスを大量に発生させる別の方法として、
キヤリアガスの送給量を多くすることも考えられるが、
この方法ではガラス原料ガスの発生量を増加させるには
限界がある。よつて、例えばVAD法におけるガラス微
粉末の生成速度は0.6〜1.4g/MJ!l程度にと
どまつている。この発明は上記事情に鑑みてなされたも
ので、ガラス原料ガスを効率よく大量に蒸発せしめるこ
とができ、ガラス微粉末の生成速度を著るしく高めるこ
とができるガラスフアイバ母材の製造法を提供すること
を目的とし、多重管バーナの後部に蒸発器を接して設け
、この蒸発器に液状ガラス原料化合物を定量供給し、ガ
ラス原料ガスを生成させ、このガラス原料ガスをただち
に多重管バーナに送り込むことを特徴とするものである
。
以下、図面を参照してこの発明を詳しく説明する。
第2図はこの発明のガラスフアイバ母材の製造法を実施
するに好適な装置の一例を示すものである。
するに好適な装置の一例を示すものである。
SiC/!4,BBr3,P0C13、などのガラス原
料化合物6は、その融点以上に保温された容器7,7,
7内に液伏で貯められている。
料化合物6は、その融点以上に保温された容器7,7,
7内に液伏で貯められている。
ガラス原料化合物6は管8,8,8を通り、定量ポンプ
9,9,9にて一定量が容器7,7,7から送り出され
管10で混合され、逆止弁11を通り、蒸発器12に送
り込まれる。蒸発器12は、多重管バーナ13の後部に
接して設けられており、内管12a1外管12b1キヤ
リアガス導入管12c1ガラス原料ガス供給管12dと
から構成されている。そして、蒸発器12は、外管12
bの外部に設けられたヒータ14、熱電対15によつて
ガラス原料化合物の沸点以上の一定温度に加熱されると
ともに、断熱材16で断熱されている。また、蒸発器1
2のガラス原料ガス供給管12dは多重管バーナ13の
最内層の管13aに直結されている。なお、多重管バー
ナ13も、ヒータ14、熱電対15によつて一定温度に
保もたれ、断熱材16で断熱されている。蒸発器12の
内管12aに送られたガラス原料化合物6は、内管12
aの狭ばめられた先端から滴下し、周囲から熱を吸収し
て速やかに気化し、キヤリアガス導入管12cから導入
されたアルゴンなどのキヤリアガスとともにガラス原料
供給管12dを通り、多重管バーナ13の最内層の管1
3aに送り込まれる。
9,9,9にて一定量が容器7,7,7から送り出され
管10で混合され、逆止弁11を通り、蒸発器12に送
り込まれる。蒸発器12は、多重管バーナ13の後部に
接して設けられており、内管12a1外管12b1キヤ
リアガス導入管12c1ガラス原料ガス供給管12dと
から構成されている。そして、蒸発器12は、外管12
bの外部に設けられたヒータ14、熱電対15によつて
ガラス原料化合物の沸点以上の一定温度に加熱されると
ともに、断熱材16で断熱されている。また、蒸発器1
2のガラス原料ガス供給管12dは多重管バーナ13の
最内層の管13aに直結されている。なお、多重管バー
ナ13も、ヒータ14、熱電対15によつて一定温度に
保もたれ、断熱材16で断熱されている。蒸発器12の
内管12aに送られたガラス原料化合物6は、内管12
aの狭ばめられた先端から滴下し、周囲から熱を吸収し
て速やかに気化し、キヤリアガス導入管12cから導入
されたアルゴンなどのキヤリアガスとともにガラス原料
供給管12dを通り、多重管バーナ13の最内層の管1
3aに送り込まれる。
一方、多重管バーナ13の第2層の管13bにはH2ガ
スが、最外層の管13cには02ガスがそれぞれ供給さ
れる。多重管バーナ13に点火されると、火炎中でガラ
ス原料ガスは熱加水分解、熱酸化反応などの気相化学反
応を受けて、SlO2,P2O,,B2O3などの酸化
物からなる煤状ガラス微粉末が生成する。火炎の先端を
棒状基材(図示せず)の外周あるいは先端にあてがい、
棒状基材を回転させながら移動させることにより棒状基
材の外周あるいは先端に煤状ガラス微粉末が付着堆積し
、多孔質のガラスフアイバ母材が形成される。ついで、
このようにして形成されたガラスフアイバ母材13は透
明ガラス化され、しかるのち、所定の処理が施しされて
光フアイバが形成される。
スが、最外層の管13cには02ガスがそれぞれ供給さ
れる。多重管バーナ13に点火されると、火炎中でガラ
ス原料ガスは熱加水分解、熱酸化反応などの気相化学反
応を受けて、SlO2,P2O,,B2O3などの酸化
物からなる煤状ガラス微粉末が生成する。火炎の先端を
棒状基材(図示せず)の外周あるいは先端にあてがい、
棒状基材を回転させながら移動させることにより棒状基
材の外周あるいは先端に煤状ガラス微粉末が付着堆積し
、多孔質のガラスフアイバ母材が形成される。ついで、
このようにして形成されたガラスフアイバ母材13は透
明ガラス化され、しかるのち、所定の処理が施しされて
光フアイバが形成される。
例えば、コアとなるガラスフアイバ母材を形成したのち
、この上にクラツドとなるガラスフアイバ母材を形成し
、これを透明ガラス化したのち、延伸して延伸ロツドを
形成し、この延伸ロツドを溶融紡糸することによりコア
ークラツド型光フアイバを得ることができる。その他、
通常の各種の方法でステツブ型あるいは二乗分布型の光
フアイバを形成することもできる。以上説明したこの発
明のガラスフアイバ母材の製造法は、ガラス原料化合物
6が、多重管バーナ13の後部に設けられた蒸発器12
に液状で定量供給され、蒸発器12で気化させられるの
で、多量のガラス原料化合物を能率よく気化させること
ができる。
、この上にクラツドとなるガラスフアイバ母材を形成し
、これを透明ガラス化したのち、延伸して延伸ロツドを
形成し、この延伸ロツドを溶融紡糸することによりコア
ークラツド型光フアイバを得ることができる。その他、
通常の各種の方法でステツブ型あるいは二乗分布型の光
フアイバを形成することもできる。以上説明したこの発
明のガラスフアイバ母材の製造法は、ガラス原料化合物
6が、多重管バーナ13の後部に設けられた蒸発器12
に液状で定量供給され、蒸発器12で気化させられるの
で、多量のガラス原料化合物を能率よく気化させること
ができる。
また、キヤリアガス量が少量で済むので、ガラス原料ガ
スの濃度を高くすることができる。さらに、蒸発器12
で気化したガラス原料ガスをただちに多重管バーナに送
り込むので、ガラス原料ガスが凝縮することなくすべて
有効に多重管バーナに送給できる。以下、実施例を示し
てこの発明を具体的に説明する。
スの濃度を高くすることができる。さらに、蒸発器12
で気化したガラス原料ガスをただちに多重管バーナに送
り込むので、ガラス原料ガスが凝縮することなくすべて
有効に多重管バーナに送給できる。以下、実施例を示し
てこの発明を具体的に説明する。
実施例 1
第1表に示す構造の多重管バーナの後部に、外管の径2
0へ長さ1201!の石英製蒸発器を取りつけ、蒸発器
のガラス原料ガス供給管を多重管バーナの最内層の管に
直結した。
0へ長さ1201!の石英製蒸発器を取りつけ、蒸発器
のガラス原料ガス供給管を多重管バーナの最内層の管に
直結した。
蒸発器の温度を300℃に、多重管バーナの温度を23
0℃に保つた。定量ポンプを用いて、蒸発器の内管に、
SiCl4を460g/Hr,GeCl4を120g/
Hrの供給量で供給し、気化させた。蒸発器のキヤリヤ
ガス導入管にArガスを200CC/770F!導入し
た。多重管バーナの第2層の管にはArガスを1000
cc/Δ第3層の管にはH2ガスを3500CC/順、
最外層の管には02ガスを6000CC/WL送り込み
、燃焼させた。火炎を棒状基材の先端に傾斜してあけが
い、生成したガラス微粉末を棒状基材に付着、堆積させ
た。ガラスフアイバ母材の生成速度は120g/Hrで
あり、これより得られたブリフオームの中心部のガラス
組成はSiO294%,GeO26%であつた。このブ
リフオームから得られた光フアイバはグレーデイツド型
の屈折率分布を有し、△nは1.0%であつた。実施例
2 第2表に示す構造の多重管バーナを用意し、最内層の管
、第2層の管、第3層の管に直結する3個の蒸発器を設
けた。
0℃に保つた。定量ポンプを用いて、蒸発器の内管に、
SiCl4を460g/Hr,GeCl4を120g/
Hrの供給量で供給し、気化させた。蒸発器のキヤリヤ
ガス導入管にArガスを200CC/770F!導入し
た。多重管バーナの第2層の管にはArガスを1000
cc/Δ第3層の管にはH2ガスを3500CC/順、
最外層の管には02ガスを6000CC/WL送り込み
、燃焼させた。火炎を棒状基材の先端に傾斜してあけが
い、生成したガラス微粉末を棒状基材に付着、堆積させ
た。ガラスフアイバ母材の生成速度は120g/Hrで
あり、これより得られたブリフオームの中心部のガラス
組成はSiO294%,GeO26%であつた。このブ
リフオームから得られた光フアイバはグレーデイツド型
の屈折率分布を有し、△nは1.0%であつた。実施例
2 第2表に示す構造の多重管バーナを用意し、最内層の管
、第2層の管、第3層の管に直結する3個の蒸発器を設
けた。
各々の蒸発器は実施例1で用いたものと同一構造である
。蒸発器の温度を300℃に、多重管バーナの温度を2
30℃に保つた。
。蒸発器の温度を300℃に、多重管バーナの温度を2
30℃に保つた。
多重管バーナの最内層の管に直結された蒸発器にはGe
Cl4l68g/HrとSiCl482Og/Hrを、
第2層の管に直結された蒸発器にはSiCl4を170
0g/Hrl第3層の管に直結された蒸発器にはSiC
l42OOOg/Hrをそれぞれ定量ポンプによつて供
給し、気化させた。
Cl4l68g/HrとSiCl482Og/Hrを、
第2層の管に直結された蒸発器にはSiCl4を170
0g/Hrl第3層の管に直結された蒸発器にはSiC
l42OOOg/Hrをそれぞれ定量ポンプによつて供
給し、気化させた。
多重管バーナの第4層の管にはH2ガスを4800cc
/71U!t1第5層の管にはArガスを1800CC
/7(最内層の管には02ガスを12,000CC/7
11m供給し、燃焼させた。生成したガラスフアイバ母
材の生成速度は840g/Hrで、直径5611の円柱
伏のガラスフアイバ母材が210cTn/Hrの速度で
生成した。
/71U!t1第5層の管にはArガスを1800CC
/7(最内層の管には02ガスを12,000CC/7
11m供給し、燃焼させた。生成したガラスフアイバ母
材の生成速度は840g/Hrで、直径5611の円柱
伏のガラスフアイバ母材が210cTn/Hrの速度で
生成した。
このガラスフアイバ母材を連続的に加熱して透明ガラス
化したところ、直径23露のブリフオームロツドが10
0(w/Hrの速度で生長した。このブリフオームロツ
ドより得られた光フアイバの屈折率分布はグレーデイツ
ド型で、△nは1.0%であつた。以上説明したように
この発明のガラスフアイバ母材の製造法は、多重管バー
ナの後部に蒸発器を接して設け、この蒸発器に液状ガラ
ス原料化合物を定量供給し、ガラス原料ガスを生成させ
、このガラス原料ガスをただちに多重管バーナに送り込
むようにしたので、大量のガラス原料化合物を気化させ
ることができ、キヤリアガス量を少なくすることができ
るため、高濃度のガラス原料ガスを大量に多重管バーナ
に送り込むことができ、ガラスフアイバ母材の生成速度
を大巾に高めることができる。
化したところ、直径23露のブリフオームロツドが10
0(w/Hrの速度で生長した。このブリフオームロツ
ドより得られた光フアイバの屈折率分布はグレーデイツ
ド型で、△nは1.0%であつた。以上説明したように
この発明のガラスフアイバ母材の製造法は、多重管バー
ナの後部に蒸発器を接して設け、この蒸発器に液状ガラ
ス原料化合物を定量供給し、ガラス原料ガスを生成させ
、このガラス原料ガスをただちに多重管バーナに送り込
むようにしたので、大量のガラス原料化合物を気化させ
ることができ、キヤリアガス量を少なくすることができ
るため、高濃度のガラス原料ガスを大量に多重管バーナ
に送り込むことができ、ガラスフアイバ母材の生成速度
を大巾に高めることができる。
また、従来法のようにバブリング容器から多重管バーナ
までの配管を加熱しなくてもよく、装置の構成が簡素化
される。さらに、周囲の温度変化に対してガラス原料ガ
スの発生量の変化がわずかであるなどの利点を有してい
る。
までの配管を加熱しなくてもよく、装置の構成が簡素化
される。さらに、周囲の温度変化に対してガラス原料ガ
スの発生量の変化がわずかであるなどの利点を有してい
る。
第1図は従来のガラスフアイバ母材の製造法を説明する
概略構成図、第2図はこの発明のガラスフアイバ母材の
製造法を実施するに好適な装置の一例を示す概略構成図
である。 4・・・・・・棒伏基材、5・・・・・・ガラスフアイ
バ母材、6・・・・・・ガラス原料化合物、7・・・・
・・容器、9・・・・・・定量ポンプ、12・・・・・
・蒸発器、12a・・・・・・内管、12b・・・・・
・外管、12c・・・・・・キヤリアガス導入管、12
d・・・・・・ガラス原料ガス供給管、13・・・・・
・多重管バーナ、14・・・・・・ヒータ。
概略構成図、第2図はこの発明のガラスフアイバ母材の
製造法を実施するに好適な装置の一例を示す概略構成図
である。 4・・・・・・棒伏基材、5・・・・・・ガラスフアイ
バ母材、6・・・・・・ガラス原料化合物、7・・・・
・・容器、9・・・・・・定量ポンプ、12・・・・・
・蒸発器、12a・・・・・・内管、12b・・・・・
・外管、12c・・・・・・キヤリアガス導入管、12
d・・・・・・ガラス原料ガス供給管、13・・・・・
・多重管バーナ、14・・・・・・ヒータ。
Claims (1)
- 1 気相化学反応によつてガラス原料ガスから生成した
ガラス微粉末を棒状基材の先端もしくは外周に付着、堆
積せしめてガラスファイバ母材を製造するに際して、多
重管バーナの後部に蒸発器を接して設け、この蒸発器に
液状ガラス原料化合物を定量送給して気化させ、生成し
たガラス原料ガスをただちに多重管バーナに送り込むこ
とを特徴とするガラスファイバ母材の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7309481A JPS593942B2 (ja) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | ガラスフアイバ母材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7309481A JPS593942B2 (ja) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | ガラスフアイバ母材の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57188424A JPS57188424A (en) | 1982-11-19 |
JPS593942B2 true JPS593942B2 (ja) | 1984-01-26 |
Family
ID=13508399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7309481A Expired JPS593942B2 (ja) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | ガラスフアイバ母材の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS593942B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58125633A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ガラス微粒子製造におけるガス供給方法 |
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-
1981
- 1981-05-15 JP JP7309481A patent/JPS593942B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS57188424A (en) | 1982-11-19 |
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